JP2002116542A - High molecular compound for photoresist and resin composition for photoresist - Google Patents

High molecular compound for photoresist and resin composition for photoresist

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JP2002116542A
JP2002116542A JP2000308032A JP2000308032A JP2002116542A JP 2002116542 A JP2002116542 A JP 2002116542A JP 2000308032 A JP2000308032 A JP 2000308032A JP 2000308032 A JP2000308032 A JP 2000308032A JP 2002116542 A JP2002116542 A JP 2002116542A
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JP
Japan
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group
hydrogen atom
monomer unit
mol
meth
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Application number
JP2000308032A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyoharu Tsutsumi
聖晴 堤
Teruo Itokazu
輝雄 糸数
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Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new high molecular compound for a photoresist having adhesion to a substrate and etching resistance in a well-balanced state. SOLUTION: The high molecular compound contains at least one of monomer units of formulae (Ia) and (Ib) (where Ra is H or methyl and R1-R18 are each H, methyl or ethyl), may contain 0.1-50 mol%, based on the total amount, of a monomer unit having a group containing an alicyclic hydrocarbon ring other than the monomer units of the formulae (Ia) and (Ib) and may further contain 0.1-50 mol% monomer unit corresponding to a monomer whose solubility parameter by the Fedors method is <=11 (cal/cm3)1/2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体の微細加工な
どを行う際に用いるフォトレジスト用の高分子化合物
と、この高分子化合物を含有するフォトレジスト用樹脂
組成物、及び半導体の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polymer compound for a photoresist used when performing fine processing of a semiconductor, a resin composition for a photoresist containing the polymer compound, and a method for producing a semiconductor.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造工程で用いられるフォトレジ
スト用樹脂は、基板密着性を示す部分と、露光によって
光酸発生剤から発生する酸により脱離してアルカリ現像
液に対して可溶になる部分が必要である。また、フォト
レジスト用樹脂は、ドライエッチング耐性をも具備して
いる必要がある。
2. Description of the Related Art A photoresist resin used in a semiconductor manufacturing process includes a portion exhibiting substrate adhesion and a portion which becomes soluble in an alkali developing solution by being desorbed by an acid generated from a photoacid generator upon exposure. is necessary. Further, the photoresist resin must also have dry etching resistance.

【0003】従来、基板密着性を付与する骨格としてラ
クトン骨格が注目されている。そして、この基板密着性
に加えてドライエッチング耐性をも備えた構造として、
ラクトン環を含有する脂環式炭化水素骨格が知られてい
る。しかし、基板密着性とドライエッチング耐性とをバ
ランスよく兼ね備えたフォトレジスト用樹脂は少ない。
一方、基板密着性と酸脱離性とを兼ね備えた骨格として
第3級炭素原子を有するラクトン骨格が提案されている
(特開平10−207069号公報など)。しかし、ラ
クトン環を有する骨格で、基板密着性とドライエッチン
グ耐性と酸脱離性のすべてを具備したものはほとんど知
られていない。
Hitherto, a lactone skeleton has attracted attention as a skeleton for imparting substrate adhesion. And as a structure with dry etching resistance in addition to this substrate adhesion,
Alicyclic hydrocarbon skeletons containing a lactone ring are known. However, few photoresist resins have a good balance between substrate adhesion and dry etching resistance.
On the other hand, a lactone skeleton having a tertiary carbon atom has been proposed as a skeleton having both substrate adhesion and acid desorption properties (Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-207069). However, almost no skeleton having a lactone ring and having all of substrate adhesion, dry etching resistance and acid desorption properties is known.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、基板に対する密着性とエッチング耐性とをバランス
よく兼ね備えた新規なフォトレジスト用高分子化合物を
提供することにある。本発明の他の目的は、基板に対す
る密着性が高く、しかも優れた酸脱離性及びエッチング
耐性を示す新規なフォトレジスト用高分子化合物を提供
することにある。本発明のさらに他の目的は、微細なパ
ターンを高い精度で形成できるフォトレジスト用樹脂組
成物、及び半導体の製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a novel polymer compound for photoresists having a good balance between adhesion to a substrate and etching resistance. It is another object of the present invention to provide a novel photoresist polymer compound having high adhesion to a substrate and exhibiting excellent acid desorption and etching resistance. Still another object of the present invention is to provide a resin composition for a photoresist capable of forming a fine pattern with high accuracy, and a method for manufacturing a semiconductor.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため鋭意検討した結果、ラクトン環が縮合し
た特定構造の脂環式骨格を有するモノマー単位を含むポ
リマーをフォトレジスト用樹脂として用いると、基板に
対する密着性とエッチング耐性とをバランスよく具備し
たフォトレジスト用高分子化合物が得られることを見出
し、本発明を完成した。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, have found that a polymer containing a monomer unit having an alicyclic skeleton having a specific structure in which a lactone ring is condensed is used as a resin for a photoresist. As a result, the present inventors have found that a polymer compound for photoresist having a good balance between adhesion to a substrate and etching resistance can be obtained, and the present invention has been completed.

【0006】すなわち、本発明は、下記式(Ia)及び
(Ib)
That is, the present invention provides the following formulas (Ia) and (Ib)

【化4】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、R1〜R18
は、それぞれ、水素原子、メチル基又はエチル基を示
す)から選択された少なくとも1種のモノマー単位を含
むフォトレジスト用高分子化合物を提供する。
Embedded image (Wherein, Ra represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 1 to R 18
Represents a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, respectively).

【0007】前記フォトレジスト用高分子化合物は、前
記式(Ia)及び(Ib)から選択された少なくとも1種の
モノマー単位と、下記式(IIa)〜(IIg)
The polymer compound for a photoresist comprises at least one monomer unit selected from the formulas (Ia) and (Ib) and the following formulas (IIa) to (IIg):

【化5】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、R19及び
20は、同一又は異なって、炭素数1〜8の炭化水素基
を示し、R21、R22及びR23は、同一又は異なって、水
素原子、ヒドロキシル基又はメチル基を示す。R24及び
25は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシル基
又は−COOR26基を示し、R26はt−ブチル基、2−
テトラヒドロフラニル基、2−テトラヒドロピラニル基
又は2−オキセパニル基を示す。R27はメチル基又はエ
チル基を示し、R28及びR29は、同一又は異なって、水
素原子、ヒドロキシル基又はオキソ基を示す。R30は、
式中に示される酸素原子との結合部位に第3級炭素原子
を有する炭化水素基を示す。R31、R32、R33、R34
びR35は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を
示す。R36はt−ブチル基、2−テトラヒドロフラニル
基、2−テトラヒドロピラニル基又は2−オキセパニル
基を示す。mは1〜3の整数を示し、nは0又は1を示
す)から選択された少なくとも1種のモノマー単位とを
含んでいてもよい。
Embedded image (Wherein, R a represents a hydrogen atom or a methyl group, R 19 and R 20 are the same or different and represent a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and R 21 , R 22 and R 23 are the same. R 24 and R 25 are the same or different and represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or a —COOR 26 group, and R 26 is a t-butyl group,
It represents a tetrahydrofuranyl group, a 2-tetrahydropyranyl group or a 2-oxepanyl group. R 27 represents a methyl group or an ethyl group, and R 28 and R 29 are the same or different and represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or an oxo group. R 30 is
A hydrocarbon group having a tertiary carbon atom at the bonding site with an oxygen atom shown in the formula is shown. R 31 , R 32 , R 33 , R 34 and R 35 are the same or different and represent a hydrogen atom or a methyl group. R 36 represents a t-butyl group, a 2-tetrahydrofuranyl group, a 2-tetrahydropyranyl group or a 2-oxepanyl group. m represents an integer of 1 to 3, and n represents 0 or 1.).

【0008】また、式(Ia)及び(Ib)から選択された
少なくとも1種のモノマー単位に加えて、又は式(Ia)
及び(Ib)から選択された少なくとも1種のモノマー単
位と式(IIa)〜(IIg)から選択された少なくとも1種
のモノマー単位とに加えて、下記式(IIIa)〜(III
h)
In addition, in addition to at least one monomer unit selected from the formulas (Ia) and (Ib),
In addition to at least one monomer unit selected from (Ib) and at least one monomer unit selected from Formulas (IIa) to (IIg), the following Formulas (IIIa) to (III)
h)

【化6】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、R37及び
38は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシル基
又はカルボキシル基を示し、R39はヒドロキシル基、オ
キソ基又はカルボキシル基を示す。X1、X2及びX
3は、同一又は異なって、−CH2−又は−CO−O−を
示す。R40、R41及びR42は、同一又は異なって、水素
原子又はメチル基を示す。R43及びR44は、同一又は異
なって、水素原子又はメチル基を示す。R45、R46、R
47、R48及びR49は、同一又は異なって、水素原子又は
メチル基を示す。R50は、水素原子、又は置換基を有し
ていてもよい炭素数1〜20の直鎖状、分岐鎖状、環状
若しくは有橋環状炭化水素基を示す。R51、R52、R53
及びR54は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基
を示す。R55は、水素原子、ヒドロキシル基、ヒドロキ
シメチル基又はカルボキシル基を示す。o、p、q及び
rは、それぞれ、0又は1を示す)で表されるモノマー
単位から選択された少なくとも1種のモノマー単位を含
んでいてもよい。
Embedded image (Wherein, R a represents a hydrogen atom or a methyl group, R 37 and R 38 are the same or different and represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or a carboxyl group, and R 39 represents a hydroxyl group, an oxo group or a carboxyl group. X 1 , X 2 and X
3 are the same or different, -CH 2 - shows or -CO-O- and. R 40 , R 41 and R 42 are the same or different and each represent a hydrogen atom or a methyl group. R 43 and R 44 are the same or different and each represent a hydrogen atom or a methyl group. R 45 , R 46 , R
47 , R 48 and R 49 are the same or different and each represent a hydrogen atom or a methyl group. R 50 represents a hydrogen atom or a linear, branched, cyclic or bridged cyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent. R 51 , R 52 , R 53
And R 54 are the same or different and each represent a hydrogen atom or a methyl group. R 55 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a hydroxymethyl group or a carboxyl group. o, p, q and r each represent 0 or 1), and may include at least one monomer unit selected from the monomer units represented by:

【0009】前記フォトレジスト用高分子化合物は、脂
環式炭化水素環を含む基を有するモノマー単位(式(I
a)及び(Ib)で表されるモノマー単位を除く)を全体
の0.1〜50モル%含むのが好ましい。また、Fed
orsの方法による溶解度パラメーターの値が11(c
al/cm31/2以下のモノマーに対応するモノマー単
位を0.1〜50モル%含むのも好ましい。また、前記
フォトレジスト用高分子化合物は、Fedorsの方法
による溶解度パラメーターの値が9.5〜12(cal
/cm31/2の範囲にあるのが好ましい。
The polymer compound for a photoresist is a monomer unit having a group containing an alicyclic hydrocarbon ring (formula (I)
a) and (Ib) (excluding the monomer units represented by (Ib)). Also, Fed
ors method has a solubility parameter value of 11 (c
al / cm 3 ) It is also preferred to contain 0.1 to 50 mol% of a monomer unit corresponding to 1/2 or less of the monomer. Further, the polymer compound for photoresist has a solubility parameter value of 9.5 to 12 (cal) according to the Fedors method.
/ Cm 3 ) 1/2 .

【0010】本発明は、また、上記のフォトレジスト用
高分子化合物と光酸発生剤とを少なくとも含むフォトレ
ジスト用樹脂組成物を提供する。本発明は、さらに、上
記のフォトレジスト用樹脂組成物を基材又は基板上に塗
布してレジスト塗膜を形成し、露光及び現像を経てパタ
ーンを形成する工程を含む半導体の製造方法を提供す
る。なお、本明細書では、「アクリル」と「メタクリ
ル」とを「(メタ)アクリル」、「アクリロイル」と
「メタクリロイル」とを「(メタ)アクリロイル」と総
称する場合がある。
The present invention also provides a photoresist resin composition comprising at least the above-mentioned polymer compound for a photoresist and a photoacid generator. The present invention further provides a method for producing a semiconductor, comprising a step of applying the above-described resin composition for photoresist on a substrate or a substrate to form a resist coating film, and forming a pattern through exposure and development. . In this specification, “acryl” and “methacryl” may be collectively referred to as “(meth) acryl”, and “acryloyl” and “methacryloyl” may be collectively referred to as “(meth) acryloyl”.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明のフォトレジスト用高分子
化合物は、ポリマー分子を構成する構造単位として、前
記式(Ia)及び(Ib)から選択された少なくとも1種の
モノマー単位(繰り返し単位)(以下、「モノマーユニ
ット1」と称することがある)を含んでいる。このモノ
マーユニット1は、親水性の高いラクトン環を有してい
るため、基板への密着性を高める密着性付与ユニットと
して機能する。また、脂環式炭素環(シクロヘキサン
環)をも有しているため、エッチング耐性を高める機能
をも有する。さらに、R3又はR13がメチル基又はエチ
ル基である場合には、エステル結合を構成する酸素原子
の結合部位が第3級炭素原子となるため、酸によって前
記脂環式炭素環が脱離し、遊離のカルボキシル基が生成
することからアルカリ可溶性(酸脱離性)機能をも有す
る。また、R3、R13が水素原子の場合には、ポリマー
製造の際、アルカリ可溶性(酸脱離性)機能を発現可能
な重合性単量体を適宜コモノマーとして用いることによ
り、レジストとして必要な諸機能をすべて備えたポリマ
ーとすることができる。従って、上記のモノマーユニッ
ト1を含むポリマーはフォトレジスト用樹脂として好適
に使用できる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polymer compound for a photoresist of the present invention comprises, as a structural unit constituting a polymer molecule, at least one monomer unit (repeating unit) selected from the formulas (Ia) and (Ib). (Hereinafter may be referred to as “monomer unit 1”). Since this monomer unit 1 has a lactone ring having high hydrophilicity, it functions as an adhesion imparting unit that enhances adhesion to a substrate. Further, since it also has an alicyclic carbon ring (cyclohexane ring), it also has a function of improving etching resistance. Further, when R 3 or R 13 is a methyl group or an ethyl group, since the bonding site of the oxygen atom constituting the ester bond becomes a tertiary carbon atom, the alicyclic carbon ring is eliminated by an acid. Also, since a free carboxyl group is generated, it also has an alkali-soluble (acid-eliminating) function. In the case where R 3 and R 13 are hydrogen atoms, the polymer can be used as a resist by appropriately using a polymerizable monomer capable of expressing an alkali-soluble (acid-eliminating) function as a comonomer in the production of a polymer. It can be a polymer having all the functions. Therefore, the polymer containing the above monomer unit 1 can be suitably used as a photoresist resin.

【0012】本発明の好ましい態様では、前記式(Ia)
及び(Ib)から選択された少なくとも1種のモノマー単
位と、前記式(IIa)〜(IIg)から選択された少なくと
も1種のモノマー単位(繰り返し単位)(以下、「モノ
マーユニット2」と称することがある)とを含んでい
る。
In a preferred embodiment of the present invention, the above-mentioned formula (Ia)
And at least one monomer unit selected from (Ib) and at least one monomer unit (repeating unit) selected from the formulas (IIa) to (IIg) (hereinafter, referred to as “monomer unit 2”). There is).

【0013】式(Ia)、(Ib)中、R1〜R18は、それ
ぞれ水素原子、メチル基又はエチル基を示すが、水素原
子又はメチル基である場合が多い。なお、R3、R13
メチル基又はエチル基である場合には、上記のように式
(Ia)、(Ib)で表されるモノマー単位に酸脱離機能が
付与されるため好ましい。
In the formulas (Ia) and (Ib), R 1 to R 18 each represent a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, but are often a hydrogen atom or a methyl group. It is preferable that R 3 and R 13 be a methyl group or an ethyl group, since the monomer unit represented by the formula (Ia) or (Ib) has an acid elimination function as described above.

【0014】式(IIa)中、R19、R20における炭素数
1〜8の炭化水素としては、メチル、エチル、プロピ
ル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、
ペンチル、イソペンチル、1−メチルブチル、1−エチ
ルプロピル、ヘキシル、イソヘキシル、1−メチルペン
チル、1−エチルブチル、ヘプチル、1−メチルヘキシ
ル、オクチル、1−メチルヘプチル基などのC1-8アル
キル基;シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキ
シル、シクロヘプチル、シクロオクチル基などのC3-8
シクロアルキル基;フェニル基などが挙げられる。これ
らの中でも、メチル、エチル、イソプロピル基などのC
1-3アルキル基が好ましい。
In the formula (IIa), hydrocarbons having 1 to 8 carbon atoms in R 19 and R 20 include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl,
C 1-8 alkyl groups such as pentyl, isopentyl, 1-methylbutyl, 1-ethylpropyl, hexyl, isohexyl, 1-methylpentyl, 1-ethylbutyl, heptyl, 1-methylhexyl, octyl and 1-methylheptyl; cyclo C 3-8 such as propyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl and cyclooctyl groups
A cycloalkyl group; a phenyl group; Among these, C, such as methyl, ethyl and isopropyl groups,
1-3 alkyl groups are preferred.

【0015】式(IId)中、R30における「式中に示さ
れる酸素原子との結合部位に第3級炭素原子を有する炭
化水素基」としては、例えば、t−ブチル基、t−アミ
ル基などが挙げられる。これらの炭化水素基は置換基を
有していてもよい。
In the formula (IId), examples of the “hydrocarbon group having a tertiary carbon atom at the bonding site to an oxygen atom shown in the formula” for R 30 include, for example, a t-butyl group and a t-amyl group And the like. These hydrocarbon groups may have a substituent.

【0016】式(IIa)で表されるモノマー単位は、酸
によってアダマンタン骨格を含む部位が主鎖に結合した
カルボン酸部から脱離して、遊離のカルボキシル基を生
成させる。式(IIb)で表されるモノマー単位は、アダ
マンタン骨格に結合している保護基で保護されたカルボ
キシル基が酸によって脱保護され、遊離のカルボキシル
基を生成させる。また、式(IIc)で表されるモノマー
単位は、アダマンタン骨格が酸によって主鎖に結合した
カルボン酸部から脱離して遊離のカルボキシル基を生成
させる。さらに、式(IId)、(IIe)、(IIf)及び(I
Ig)で表されるモノマー単位も、酸によりカルボン酸エ
ステル部位が分解、脱離して遊離のカルボキシル基を生
成させる。従って、上記モノマーユニット2は、アルカ
リ現像時に樹脂を可溶化させるアルカリ可溶性ユニット
として機能する。
In the monomer unit represented by the formula (IIa), a site containing an adamantane skeleton is eliminated from the carboxylic acid moiety bonded to the main chain by an acid to generate a free carboxyl group. In the monomer unit represented by the formula (IIb), a carboxyl group protected by a protecting group bonded to the adamantane skeleton is deprotected by an acid to generate a free carboxyl group. Further, the monomer unit represented by the formula (IIc) generates a free carboxyl group by removing the adamantane skeleton from the carboxylic acid moiety bonded to the main chain by an acid. Further, the formulas (IId), (IIe), (IIf) and (I
In the monomer unit represented by Ig), a carboxylic acid ester site is decomposed and eliminated by an acid to generate a free carboxyl group. Therefore, the monomer unit 2 functions as an alkali-soluble unit for solubilizing the resin during alkali development.

【0017】なお、式(IIa)、(IIb)、(IIc)及び
(IIg)で表されるモノマー単位は、脂環式炭素骨格を
有するため、透明性に優れ、且つエッチング耐性が極め
て高いという特色を有する。また、式(IIa)のうちR
21〜R23の少なくとも1つがヒドロキシル基であるモノ
マー単位、及び式(IIf)で表されるモノマー単位は、
親水性が高く密着性機能をも有する。
Since the monomer units represented by the formulas (IIa), (IIb), (IIc) and (IIg) have an alicyclic carbon skeleton, they have excellent transparency and extremely high etching resistance. Has features. In addition, in the formula (IIa), R
21 at least one monomeric unit is a hydroxyl group to R 23, and monomer units represented by the formula (IIf) is
It is highly hydrophilic and has an adhesive function.

【0018】本発明のフォトレジスト用高分子化合物
は、上記モノマーユニット1、又はモノマーユニット1
及び2に加えて、前記式(IIIa)〜(IIIh)で表される
モノマー単位から選択された少なくとも1種のモノマー
単位(繰り返し単位)(以下、「モノマーユニット3」
と称することがある)を含んでいてもよい。
The polymer compound for a photoresist according to the present invention comprises the monomer unit 1 or the monomer unit 1
And at least one monomer unit (repeating unit) selected from the monomer units represented by the formulas (IIIa) to (IIIh) (hereinafter referred to as “monomer unit 3”)
May be included).

【0019】式(IIIb)中、X1〜X3における−CO−
O−基の向きは問わない。また、式(IIIe)中、R50
おける炭素数1〜20の直鎖状、分岐鎖状、環状若しく
は有橋環状炭化水素基(橋かけ環式基)としては、メチ
ル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブ
チル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デ
シル、ドデシル、テトラデシル、オクタデシル基などの
炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状脂肪族炭化水素基
(特にアルキル基);シクロペンチル、シクロヘキシ
ル、シクロオクチル、シクロドデシル基などの炭素数3
〜20のシクロアルキル又はシクロアルケニル基;パー
ヒドロインデン環、パーヒドロフルオレン環、パーヒド
ロナフタレン環(デカリン環)、パーヒドロアントラセ
ン環、ノルボルナン環、ノルボルネン環、ピナン環、ボ
ルナン環、イソボルニラン環、トリシクロ[5.2.
1.02,6]デカン環、テトラシクロ[4.4.0.1
2,5.1 7,10]ドデカン環等に対応する炭素数6〜20
の有橋環状炭化水素基(橋かけ環式炭化水素基);トリ
シクロ[5.2.1.02,6]デシルメチル基、テトラ
シクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデシルメチル
基、2−ノルボルニルメチル基などの前記各炭化水素基
を結合した基などが挙げられる。これらの炭化水素基
は、アルキル基、ハロゲン原子、保護基で保護されてい
てもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよ
いヒドロキシメチル基、保護基で保護されていてもよい
カルボキシル基(例えば、カルボキシル基、t−ブチル
オキシカルボニル基、2−テトラヒドロフラニルオキシ
カルボニル基、2−テトラヒドロピラニルオキシカルボ
ニル基、2−オキセパニルオキシカルボニル基等)、オ
キソ基などの置換基を有していてもよい。前記保護基と
しては、有機合成の分野で慣用の保護基を使用できる。
In the formula (IIIb), X1~ XThree-CO-
The orientation of the O-group does not matter. Further, in the formula (IIIe), R50To
Linear, branched, cyclic or cyclic having 1 to 20 carbon atoms
Is a bridged cyclic hydrocarbon group (bridged cyclic group)
, Ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobu
Tyl, t-butyl, pentyl, hexyl, octyl, de
Syl, dodecyl, tetradecyl, octadecyl groups, etc.
A linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms
(Especially alkyl group); cyclopentyl, cyclohexyl
, Cyclooctyl, cyclododecyl, etc.
-20 cycloalkyl or cycloalkenyl groups;
Hydroindene ring, perhydrofluorene ring, perhydride
Ronaphthalene ring (decalin ring), perhydroanthrace
Ring, norbornane ring, norbornene ring, pinane ring,
Lunane ring, isobornirane ring, tricyclo [5.2.
1.02,6] Decane ring, tetracyclo [4.4.0.1
2,5. 1 7,106 to 20 carbon atoms corresponding to a dodecane ring or the like
Bridged cyclic hydrocarbon groups (bridged cyclic hydrocarbon groups);
Cyclo [5.2.1.02,6] Decylmethyl group, tetra
Cyclo [4.4.0.12,5. 17,10] Dodecylmethyl
Or each of the above hydrocarbon groups such as a 2-norbornylmethyl group
And the like. These hydrocarbon groups
Is protected by an alkyl group, a halogen atom, or a protecting group.
May be protected by a hydroxyl group or a protecting group.
Hydroxymethyl group, may be protected with a protecting group
Carboxyl group (for example, carboxyl group, t-butyl
Oxycarbonyl group, 2-tetrahydrofuranyloxy
Carbonyl group, 2-tetrahydropyranyloxycarbo
Nyl group, 2-oxepanyloxycarbonyl group, etc.)
It may have a substituent such as a xo group. The protecting group and
Thus, protecting groups commonly used in the field of organic synthesis can be used.

【0020】前記式(IIIa)で表されるモノマー単位
は、アダマンタン骨格に親水性の高い基(ヒドロキシル
基、カルボキシル基、オキソ基)が結合しているため、
基板への密着性を高める機能を有する。また、式(III
a)、(IIIb)(X1〜X3がすべてメチレン基であるも
の等)、(IIIc)、(IIIe)(R50が環状又は有橋環状
炭化水素基であるもの)、(IIIg)及び(IIIh)で表さ
れるモノマー単位は脂環式炭素骨格を有するため、透明
性、耐エッチング性等の向上に寄与する。式(IIIb)
(X1〜X3の少なくとも1つが−CO−O−基であるも
の)、(IIIc)、(IIId)及び(IIIg)で表されるラク
トン骨格を有するモノマー単位、式(IIIe)(R50が水
素原子であるもの)、(IIIf)、(IIIh)(R55がヒド
ロキシル基、ヒドロキシメチル基又はカルボキシル基で
あるもの)で表されるモノマー単位は親水性基を含んで
おり、密着性付与機能を有する。このように、これらの
モノマー単位はその構造に基づいて種々の機能を付与で
きるため、上記各モノマー単位をポリマー中に組み込む
ことにより、レジスト用樹脂として必要な諸特性のバラ
ンスを用途に応じて微調整できる。なお、本発明のフォ
トレジスト用高分子化合物は、上記の諸特性を調整する
ため、必要に応じて、前記以外のモノマー単位を含んで
いてもよい。
The monomer unit represented by the formula (IIIa) has a highly hydrophilic group (hydroxyl group, carboxyl group, oxo group) bonded to the adamantane skeleton.
It has the function of improving the adhesion to the substrate. The formula (III
a), (IIIb) (e.g., X 1 to X 3 are all methylene groups), (IIIc), (IIIe) (R 50 is a cyclic or bridged cyclic hydrocarbon group), (IIIg) and Since the monomer unit represented by (IIIh) has an alicyclic carbon skeleton, it contributes to improvement in transparency, etching resistance, and the like. Formula (IIIb)
(Where at least one of X 1 to X 3 is a —CO—O— group), a monomer unit having a lactone skeleton represented by (IIIc), (IIId) and (IIIg), a compound represented by the formula (IIIe) (R 50 Is a hydrogen atom), (IIIf), (IIIh) (where R 55 is a hydroxyl group, a hydroxymethyl group or a carboxyl group) contains a hydrophilic group and has an adhesion property. Has functions. As described above, since these monomer units can impart various functions based on their structures, by incorporating each of the above monomer units into a polymer, the balance of various properties required as a resist resin can be finely adjusted according to the application. Can be adjusted. In addition, the polymer compound for a photoresist of the present invention may contain a monomer unit other than those described above, if necessary, in order to adjust the above various properties.

【0021】本発明のフォトレジスト用高分子化合物に
おいて、前記モノマーユニット1の含有量は、ポリマー
を構成するモノマーユニット全体に対して、例えば1〜
95モル%、好ましくは10〜90モル%、さらに好ま
しくは20〜80モル%程度である。また、好ましい高
分子化合物では、モノマーユニット2を、ポリマーを構
成するモノマーユニット全体に対して、5〜99モル%
程度(例えば、10〜80モル%程度)、特に30〜6
0モル%程度含有する。また、モノマーユニット3を含
む高分子化合物における該モノマーユニット3の含有量
は、ポリマーを構成するモノマーユニット全体に対し
て、例えば1〜50モル%、好ましくは3〜40モル
%、さらに好ましくは5〜30モル%程度である。
In the polymer compound for photoresist of the present invention, the content of the monomer unit 1 is, for example, 1 to 1 with respect to the entire monomer units constituting the polymer.
It is about 95 mol%, preferably about 10 to 90 mol%, and more preferably about 20 to 80 mol%. In a preferred polymer compound, the monomer unit 2 is added in an amount of 5 to 99% by mole based on the entire monomer units constituting the polymer.
Degree (for example, about 10 to 80 mol%), especially 30 to 6
About 0 mol% is contained. The content of the monomer unit 3 in the polymer compound containing the monomer unit 3 is, for example, 1 to 50 mol%, preferably 3 to 40 mol%, more preferably 5 to 50 mol%, based on the entire monomer units constituting the polymer. About 30 mol%.

【0022】また、本発明のフォトレジスト用高分子化
合物においては、脂環式炭化水素環を含む基を有するモ
ノマー単位(式(Ia)及び(Ib)で表されるモノマー単
位を除く)の比率が、ポリマーを構成するモノマーユニ
ット全体に対して、0.1〜50モル%、特に5〜35
モル%であるのが好ましい。このような高分子化合物
は、基板密着性と酸脱離性(アルカリ可溶性)を保持し
つつ、特に高いエッチング耐性を示す。
Further, in the polymer compound for a photoresist of the present invention, the ratio of monomer units having a group containing an alicyclic hydrocarbon ring (excluding the monomer units represented by formulas (Ia) and (Ib)) Is 0.1 to 50 mol%, especially 5 to 35 mol%, based on the whole monomer units constituting the polymer.
Preferably it is mol%. Such a polymer compound exhibits particularly high etching resistance while maintaining the substrate adhesion and the acid detachability (alkali solubility).

【0023】上記脂環式炭化水素環を含む基を有するモ
ノマー単位としては、例えば、ラクトン環等の複素環が
縮合していない脂環式炭化水素環(特に橋かけ環)を含
む基がエステル結合を介して主鎖と結合しているモノマ
ー単位が挙げられる。より具体的には、例えば、前記式
(IIa)、(IIb)、(IIc)、(IIIa)、(IIIb)(X1
〜X3がすべてメチレン基であるもの)、(IIIe)(R
50が環状又は有橋環状炭化水素基であるもの)で表され
るモノマー単位が例示される。
Examples of the monomer unit having a group containing an alicyclic hydrocarbon ring include, for example, a group containing an alicyclic hydrocarbon ring to which a heterocyclic ring such as a lactone ring is not condensed (particularly a bridged ring) is an ester. A monomer unit linked to the main chain through a bond is exemplified. More specifically, for example, the above formulas (IIa), (IIb), (IIc), (IIIa), (IIIb) (X 1
To X 3 are all methylene groups), (IIIe) (R
50 is a cyclic or bridged cyclic hydrocarbon group).

【0024】本発明の高分子化合物において、上記の各
モノマー単位の組み合わせの中でも、特に好ましい組み
合わせとして以下のものが挙げられる。 (1)式(Ia)及び(Ib)から選択された少なくとも1
種のモノマー単位と、少なくとも、式(IIa)〜(IIg)
から選択された少なくとも1つのモノマー単位(特に、
式(IIa)、(IIb)及び(IIc)から選択された少なく
とも1つのモノマー単位)との組み合わせ
In the polymer compound of the present invention, among the above combinations of the monomer units, particularly preferred combinations include the following. (1) at least one selected from the formulas (Ia) and (Ib)
Species monomer units and at least one of the formulas (IIa) to (IIg)
At least one monomer unit selected from
At least one monomer unit selected from the formulas (IIa), (IIb) and (IIc))

【0025】(2)式(Ia)及び(Ib)から選択された
少なくとも1種のモノマー単位と、式(IIa)〜(IIg)
から選択された少なくとも1つのモノマー単位(特に、
式(IIa)、(IIb)及び(IIc)から選択された少なく
とも1つのモノマー単位)と、式(IIIa)〜(IIIh)か
ら選択された少なくとも1つのモノマー単位(特に、式
(IIIa)、(IIIf)及び(IIIh)から選択された少なく
とも1つのモノマー単位)との組み合わせ
(2) at least one monomer unit selected from the formulas (Ia) and (Ib);
At least one monomer unit selected from
At least one monomer unit selected from the formulas (IIa), (IIb) and (IIc)) and at least one monomer unit selected from the formulas (IIIa) to (IIIh) (particularly, the formulas (IIIa), (IIIa) IIIf) and at least one monomer unit selected from (IIIh))

【0026】(3)式(Ia)及び(Ib)から選択された
少なくとも1種のモノマー単位と、少なくとも、式(II
Ia)〜(IIIg)から選択された少なくとも1つのモノマ
ー単位(特に、式(IIIa)、(IIIf)及び(IIIh)から
選択された少なくとも1つのモノマー単位)との組み合
わせ
(3) At least one monomer unit selected from the formulas (Ia) and (Ib) and at least a compound represented by the formula (II)
Combination with at least one monomer unit selected from Ia) to (IIIg) (particularly at least one monomer unit selected from formulas (IIIa), (IIIf) and (IIIh))

【0027】本発明では、Fedorsの方法による溶
解度パラメーター[Polym. Eng. Sci., 14, 147(1974)
参照]の値(以下、単に「SP値」と称することがあ
る)が11(cal/cm31/2以下のモノマーに対応
するモノマー単位を0.1〜50モル%(特に、5〜3
5モル%)含むのが好ましい。SP値が11(cal/
cm31/2以下のモノマーに対応するモノマー単位を上
記特定の量含む高分子化合物は、特に、基板密着性と耐
エッチング性とをバランスよく具備する。
In the present invention, the solubility parameter according to the method of Fedors [Polym. Eng. Sci., 14, 147 (1974)]
The value of the reference (hereinafter, simply referred to as "SP value") of 11 (cal / cm 3) monomer units from 0.1 to 50 mol%, corresponding to a half or less of the monomer (in particular, 5 3
5 mol%). SP value is 11 (cal /
The polymer compound containing a monomer unit corresponding to a monomer of cm 3 1/2 1/2 or less has the above-described specific amount, and particularly has a good balance between substrate adhesion and etching resistance.

【0028】SP値が11(cal/cm31/2以下の
モノマーの代表的な例として、1−メタクリロイルオキ
シ−3−ヒドロキシアダマンタン[SP値=10.86
(cal/cm31/2]、1−アクリロイルオキシアダ
マンタン−4−オン[SP値=10.95(cal/c
31/2]、1−メタクリロイルオキシアダマンタン−
4−オン[SP値=10.66(cal/c
31/2]、1−アクリロイルオキシ−3−カルボキシ
アダマンタン[SP値=10.71(cal/cm3
1/2]、1−(メタ)アクリロイルオキシ−3−カルボ
キシアダマンタン[SP値=10.58(cal/cm
31/2]などが挙げられる。
As a typical example of a monomer having an SP value of 11 (cal / cm 3 ) 1/2 or less, 1-methacryloyloxy-3-hydroxyadamantane [SP value = 10.86
(Cal / cm 3 ) 1/2 ], 1-acryloyloxyadamantan-4-one [SP value = 10.95 (cal / c)
m 3) 1/2], 1- methacryloyloxyadamantane -
4-one [SP value = 10.66 (cal / c)
m 3 ) 1/2 ], 1-acryloyloxy-3-carboxyadamantane [SP value = 10.71 (cal / cm 3 )
1/2 ], 1- (meth) acryloyloxy-3-carboxyadamantane [SP value = 10.58 (cal / cm
3 ) 1/2 ].

【0029】また、本発明のフォトレジスト用高分子化
合物は、Fedorsの方法[Polym. Eng. Sci., 14,
147(1974)参照]による溶解度パラメーターの値(「S
P値」)が9.5(cal/cm31/2〜12(cal
/cm31/2[=19.4(J/cm31/2〜24.6
(J/cm31/2]の範囲にあるのが好ましい。
The polymer compound for a photoresist of the present invention can be prepared by the method of Fedors [Polym. Eng. Sci., 14,
147 (1974)] (see “S
P value) is 9.5 (cal / cm 3 ) 1/2 to 12 (cal
/ Cm 3 ) 1/2 [= 19.4 (J / cm 3 ) 1/2 2424.6
(J / cm 3 ) 1/2 ].

【0030】このような溶解度パラメーターを有する高
分子化合物を含むフォトレジスト用樹脂組成物を半導体
基板(シリコンウェハー)に塗布して形成されたレジス
ト塗膜は、基板に対する接着性(密着性)に優れるとと
もに、アルカリ現像により解像度の高いパターンを形成
することができる。SP値が9.5(cal/cm3
1/2[=19.4(J/cm31/2]より低いと、基板
に対する接着性が低下して、現像によりパターンが剥が
れて残らないという問題が起こりやすい。また、SP値
が12(cal/cm31/2[=24.6(J/c
31/2]より大きいと、基板にはじかれて塗布するこ
とが困難になりやすい上、アルカリ現像液に対する親和
性が高くなり、その結果、露光部と未露光部の溶解性の
コントラストが悪くなって解像度が低下しやすくなる。
A resist coating film formed by applying a photoresist resin composition containing a polymer compound having such a solubility parameter to a semiconductor substrate (silicon wafer) has excellent adhesiveness (adhesion) to the substrate. At the same time, a high-resolution pattern can be formed by alkali development. SP value is 9.5 (cal / cm 3 )
If it is lower than 1/2 [= 19.4 (J / cm 3 ) 1/2 ], the problem that the adhesiveness to the substrate is reduced and the pattern is not peeled off by development and remains is likely to occur. Further, the SP value is 12 (cal / cm 3 ) 1/2 [= 24.6 (J / c
m 3 ) 1/2 ], the composition tends to be repelled on the substrate, making it difficult to apply, and has a high affinity for an alkali developing solution. As a result, the solubility contrast between exposed and unexposed areas is increased. And the resolution tends to decrease.

【0031】本発明では、高分子化合物の重量平均分子
量(Mw)は、例えば5000〜50000程度、好ま
しくは7000〜20000程度であり、分子量分布
(Mw/Mn)は、例えば1.8〜3.5程度である。
なお、前記Mnは数平均分子量(ポリスチレン換算)を
示す。
In the present invention, the weight average molecular weight (Mw) of the polymer compound is, for example, about 5,000 to 50,000, preferably about 7000 to 20,000, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) is, for example, 1.8 to 3. It is about 5.
Here, Mn indicates a number average molecular weight (in terms of polystyrene).

【0032】前記式(IIg)、(IIIf)、(IIIg)及び
(IIIh)で表される各モノマー単位は、それぞれ対応す
るエチレン性不飽和化合物を(コ)モノマーとして、ま
た、式(Ia)、(Ib)、(IIa)〜(IIf)、(IIIa)〜
(IIIe)で表される各モノマー単位は、それぞれ対応す
る(メタ)アクリル酸又はそのエステルを(コ)モノマ
ーとして重合に付すことにより形成できる。重合は、溶
液重合、溶融重合など、アクリル系ポリマーやポリオレ
フィン系ポリマーを製造する際に用いる慣用の方法によ
り行うことができる。
Each of the monomer units represented by the above formulas (IIg), (IIIf), (IIIg) and (IIIh) has a corresponding ethylenically unsaturated compound as a (co) monomer and a compound of the formula (Ia) , (Ib), (IIa)-(IIf), (IIIa)-
Each monomer unit represented by (IIIe) can be formed by subjecting the corresponding (meth) acrylic acid or its ester to polymerization as a (co) monomer. The polymerization can be carried out by a conventional method used for producing an acrylic polymer or a polyolefin polymer, such as solution polymerization or melt polymerization.

【0033】[式(Ia)又は(Ib)のモノマー単位]前
記式(Ia)のモノマー単位に対応するモノマーは下記式
(1a)で、式(Ib)のモノマー単位に対応するモノマー
は下記式(1b)で表される。なお、これらのモノマーに
おいて立体異性体が存在する場合には、それらは単独で
又は混合物として使用できる。
[Monomer unit of the formula (Ia) or (Ib)] The monomer corresponding to the monomer unit of the formula (Ia) is represented by the following formula (1a), and the monomer corresponding to the monomer unit of the formula (Ib) is represented by the following formula: It is represented by (1b). When stereoisomers exist in these monomers, they can be used alone or as a mixture.

【化7】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、R1〜R18
は、それぞれ、水素原子、メチル基又はエチル基を示
す)
Embedded image (Wherein, Ra represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 1 to R 18
Represents a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, respectively)

【0034】前記式(1a)又は式(1b)で表される代表
的な例として下記の化合物が挙げられる。 [1-1]4−(メタ)アクリロイルオキシ−6−オキサ
ビシクロ[3.2.1]オクタン−7−オン(Ra=H
又はCH3、R1=R2=R3=R4=R5=R6=R7=R8
=R9=H) [1-2]4−(メタ)アクリロイルオキシ−4−メチル
−6−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−7−オ
ン(Ra=H又はCH3、R1=R2=R4=R5=R 6=R7
=R8=R9=H、R3=CH3) [1-3]4−(メタ)アクリロイルオキシ−5−メチル
−6−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−7−オ
ン(Ra=H又はCH3、R1=R2=R3=R5=R 6=R7
=R8=R9=H、R4=CH3) [1-4]4−(メタ)アクリロイルオキシ−4,5−ジ
メチル−6−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−
7−オン(Ra=H又はCH3、R1=R2=R5=R6=R
7=R8=R9=H、R3=R4=CH3) [1-5]6−(メタ)アクリロイルオキシ−2−オキサ
ビシクロ[2.2.2]オクタン−3−オン(Ra=H
又はCH3、R10=R11=R12=R13=R14=R15=R
16=R17=R18=H) [1-6]6−(メタ)アクリロイルオキシ−6−メチル
−2−オキサビシクロ[2.2.2]オクタン−3−オ
ン(Ra=H又はCH3、R10=R11=R12=R14=R15
=R16=R17=R18=H、R13=CH3) [1-7]6−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチル
−2−オキサビシクロ[2.2.2]オクタン−3−オ
ン(Ra=H又はCH3、R10=R11=R13=R14=R15
=R16=R17=R18=H、R12=CH3) [1-8]6−(メタ)アクリロイルオキシ−1,6−ジ
メチル−2−オキサビシクロ[2.2.2]オクタン−
3−オン(Ra=H又はCH3、R10=R11=R14=R15
=R16=R17=R18=H、R12=R13=CH3
The representative represented by the above formula (1a) or (1b)
Typical examples include the following compounds. [1-1] 4- (meth) acryloyloxy-6-oxa
Bicyclo [3.2.1] octan-7-one (Ra= H
Or CHThree, R1= RTwo= RThree= RFour= RFive= R6= R7= R8
= R9= H) [1-2] 4- (meth) acryloyloxy-4-methyl
-6-oxabicyclo [3.2.1] octane-7-o
(Ra= H or CHThree, R1= RTwo= RFour= RFive= R 6= R7
= R8= R9= H, RThree= CHThree[1-3] 4- (meth) acryloyloxy-5-methyl
-6-oxabicyclo [3.2.1] octane-7-o
(Ra= H or CHThree, R1= RTwo= RThree= RFive= R 6= R7
= R8= R9= H, RFour= CHThree) [1-4] 4- (meth) acryloyloxy-4,5-di
Methyl-6-oxabicyclo [3.2.1] octane-
7-on (Ra= H or CHThree, R1= RTwo= RFive= R6= R
7= R8= R9= H, RThree= RFour= CHThree) [1-5] 6- (meth) acryloyloxy-2-oxa
Bicyclo [2.2.2] octan-3-one (Ra= H
Or CHThree, RTen= R11= R12= R13= R14= RFifteen= R
16= R17= R18= H) [1-6] 6- (meth) acryloyloxy-6-methyl
-2-oxabicyclo [2.2.2] octane-3-o
(Ra= H or CHThree, RTen= R11= R12= R14= RFifteen
= R16= R17= R18= H, R13= CHThree) [1-7] 6- (meth) acryloyloxy-1-methyl
-2-oxabicyclo [2.2.2] octane-3-o
(Ra= H or CHThree, RTen= R11= R13= R14= RFifteen
= R16= R17= R18= H, R12= CHThree) [1-8] 6- (meth) acryloyloxy-1,6-di
Methyl-2-oxabicyclo [2.2.2] octane-
3-one (Ra= H or CHThree, RTen= R11= R14= RFifteen
= R16= R17= R18= H, R12= R13= CHThree)

【0035】上記式(1a)及び(1b)で表される化合物
は、例えば下記反応工程式に従って得ることができる。
The compounds represented by the above formulas (1a) and (1b) can be obtained, for example, according to the following reaction scheme.

【化8】 Embedded image

【化9】 Embedded image

【化10】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、R1〜R9
は、それぞれ、水素原子、メチル基又はエチル基を示
す。RXは、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アルコキ
シ基又はアルケニルオキシ基を示す)
Embedded image (Wherein, Ra represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 1 to R 9
Represents a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, respectively. R X represents a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group or an alkenyloxy group)

【0036】上記反応工程式において、式(4)で表さ
れるジエンと式(5)で表されるα,β−不飽和カルボ
ン酸との反応は、一般的なディールスアルダー反応の条
件で行うことができる。この反応によりシクロヘキセン
カルボン酸が生成する。なお、原料の種類や反応条件に
より2種の異性体(6a)及び(6b)が生成しうる。式
(4)で表されるジエンとして、イソプレン、2,3−
ジメチルブタジエンなどが好ましく、式(5)で表され
るα,β−不飽和カルボン酸として、アクリル酸、メタ
クリル酸、クロトン酸などが好ましい。
In the above reaction scheme, the reaction between the diene represented by the formula (4) and the α, β-unsaturated carboxylic acid represented by the formula (5) is carried out under general Diels-Alder reaction conditions. be able to. This reaction produces cyclohexene carboxylic acid. It should be noted that two types of isomers (6a) and (6b) can be produced depending on the type of raw materials and reaction conditions. As the diene represented by the formula (4), isoprene, 2,3-
Dimethylbutadiene and the like are preferable, and acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid and the like are preferable as the α, β-unsaturated carboxylic acid represented by the formula (5).

【0037】次いで、生成したシクロヘキセンカルボン
酸(6a)、(6b)を、(i)W、Mo、V及びMnから
選択された金属元素を含む金属化合物の存在下で過酸化
水素と反応させるか、又は(ii)前記金属元素を含む過
酸化物と反応させることにより、シクロヘキセン環の二
重結合を構成する一方の炭素原子にヒドロキシル基が結
合し、他方の炭素原子部位でラクトン環が形成されたヒ
ドロキシオキサビシクロオクタノン誘導体が生成する。
この反応においても、反応条件等によりそれぞれ2種の
異性体が生成しうる。すなわち、式(6a)で表されるシ
クロヘキセンカルボン酸からは、式(7a)及び(7b)で
表される化合物が生成し、式(6b)で表されるシクロヘ
キサンカルボン酸からは、式(7c)及び(7d)で表され
る化合物が生成しうる。
Next, the produced cyclohexenecarboxylic acids (6a) and (6b) are reacted with hydrogen peroxide in the presence of (i) a metal compound containing a metal element selected from W, Mo, V and Mn. Or (ii) by reacting with a peroxide containing the metal element, a hydroxyl group is bonded to one carbon atom constituting the double bond of the cyclohexene ring, and a lactone ring is formed at the other carbon atom site. A hydroxyoxabicyclooctanone derivative is formed.
Also in this reaction, two types of isomers may be generated depending on reaction conditions and the like. That is, the compounds represented by the formulas (7a) and (7b) are produced from the cyclohexenecarboxylic acid represented by the formula (6a), and the compounds represented by the formula (7c) are produced from the cyclohexanecarboxylic acid represented by the formula (6b). ) And (7d).

【0038】前記(i)におけるW、Mo、V及びMn
から選択された金属元素を含む金属化合物としては、例
えば、酸化タングステン(WO2、WO3など)、酸化モ
リブデン(MoO2、MoO3など)、酸化バナジウム
(VO、V23、VO2、V2 5など)、酸化マンガン
(MnO、Mn23、Mn34、MnO2、Mn27
ど)、前記金属を含む複合酸化物などの酸化物;タング
ステン酸、モリブデン酸、バナジン酸、マンガン酸、イ
ソポリタングステン酸、イソポリモリブデン酸、イソポ
リバナジウム酸などのイソポリ酸、リンタングステン
酸、ケイタングステン酸、リンモリブデンサン、ケイモ
リブデン酸、リンバナドモリブデン酸等のヘテロポリ酸
等のオキソ酸又はその塩;前記酸化物に対応する硫化
物;ハロゲン化物;オキシハロゲン化物;ホウ化物;炭
化物;ケイ化物;窒化物;リン化物;ペルオキシド、ヒ
ドロペルオキシド、ペルオキソ酸(例えば、ペルオキソ
タングステン酸、ペルオキソモリブデン酸、ペルオキソ
バナジウム酸など)、ペルオキソ酸の塩(前記ペルオキ
ソ酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニ
ウム塩、遷移金属塩など)、過酸(過マンガン酸な
ど)、過酸の塩(前記過酸のアルカリ金属塩、アルカリ
土類金属塩、アンモニウム塩、遷移金属塩など)などの
過酸化物;錯体(無機錯体及び有機錯体);有機金属化
合物などが挙げられる。これらの金属化合物は単独で又
は2種以上組み合わせて使用できる。
W, Mo, V and Mn in the above (i)
Examples of metal compounds containing metal elements selected from
For example, tungsten oxide (WOTwo, WOThreeEtc.), oxidation
Ribden (MoOTwo, MoOThreeEtc.), vanadium oxide
(VO, VTwoOThree, VOTwo, VTwoO FiveManganese oxide)
(MnO, MnTwoOThree, MnThreeOFour, MnOTwo, MnTwoO7What
Etc.), oxides such as composite oxides containing said metals; tongues
Stynic acid, molybdic acid, vanadic acid, manganic acid,
Sopolytungstic acid, isopolymolybdic acid, isopo
Isopoly acids such as rivanadic acid, phosphotungsten
Acid, silicotungstic acid, phosphomolybdenum san, silicate
Heteropolyacids such as ribic acid and limbanadomolybdic acid
Oxo acids or salts thereof; sulfurization corresponding to the oxides
Material; halide; oxyhalide; boride; charcoal
Silicide; nitride; phosphide; peroxide, arsenic
Dropperoxide, peroxoic acid (for example, peroxo
Tungstic acid, peroxomolybdic acid, peroxo
Vanadic acid, etc.), salts of peroxoacids
Alkali metal salts, alkaline earth metal salts of ammonium acid, ammonia
Salts, transition metal salts, etc.), peracids (such as permanganate)
), Peracid salts (the above-mentioned alkali metal salts of peracids, alkalis)
Earth metal salts, ammonium salts, transition metal salts, etc.)
Peroxide; complex (inorganic complex and organic complex); organometallic
And the like. These metal compounds can be used alone or
Can be used in combination of two or more.

【0039】前記金属化合物の使用量は、例えば、反応
に用いるシクロヘキセンカルボン酸1モルに対して、
0.0001〜2モル程度、好ましくは0.0005〜
0.5モル程度、さらに好ましくは0.001〜0.2
モル程度である。
The amount of the metal compound used is, for example, based on 1 mole of cyclohexenecarboxylic acid used in the reaction.
About 0.0001 to 2 mol, preferably 0.0005 to
About 0.5 mol, more preferably 0.001 to 0.2
It is about a mole.

【0040】前記(ii)における過酸化物としては、上
記と同様のものを使用できる。この場合、過酸化物は単
独で又は2種以上組み合わせて使用できる。過酸化物の
使用量は、例えば、反応に用いるシクロヘキセンカルボ
ン酸1モルに対して、0.8〜2モル程度、好ましくは
0.9〜1.5モル程度、さらに好ましくは0.95〜
1.2モル程度である。
As the peroxide in the above (ii), those similar to the above can be used. In this case, peroxides can be used alone or in combination of two or more. The amount of the peroxide to be used is, for example, about 0.8 to 2 mol, preferably about 0.9 to 1.5 mol, more preferably 0.95 to 1 mol per mol of cyclohexenecarboxylic acid used in the reaction.
It is about 1.2 mol.

【0041】過酸化水素としては、純粋な過酸化水素を
用いてもよいが、取扱性の点から、通常、適当な溶媒、
例えば水に希釈した形態(例えば、30重量%過酸化水
素水)で用いられる。過酸化水素の使用量は、反応に用
いるシクロヘキセンカルボン酸1モルに対して、例えば
0.9〜5モル程度、好ましくは0.9〜3モル程度、
さらに好ましくは0.95〜2モル程度である。
As the hydrogen peroxide, pure hydrogen peroxide may be used. However, from the viewpoint of handleability, usually, a suitable solvent,
For example, it is used in a form diluted with water (for example, 30% by weight of hydrogen peroxide solution). The amount of hydrogen peroxide used is, for example, about 0.9 to 5 moles, preferably about 0.9 to 3 moles, per mole of cyclohexenecarboxylic acid used in the reaction.
More preferably, it is about 0.95 to 2 mol.

【0042】反応は溶媒の存在下又は非存在下で行われ
る。前記溶媒としては、例えば、t−ブチルアルコール
などのアルコール;クロロホルム、ジクロロメタン、
1,2−ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素;ベ
ンゼンなどの芳香族炭化水素;ヘキサン、ヘプタン、オ
クタンなどの脂肪族炭化水素;シクロヘキサンなどの脂
環式炭化水素;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N
−ジメチルアセトアミドなどのアミド;アセトニトリ
ル、プロピオニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリ
ル;エチルエーテル、テトラヒドロフランなどの鎖状又
は環状エーテル;酢酸エチルなどのエステル;酢酸など
の有機酸などが挙げられる。これらの溶媒は1種で、又
は2種以上混合して用いられる。
The reaction is carried out in the presence or absence of a solvent. Examples of the solvent include alcohols such as t-butyl alcohol; chloroform, dichloromethane,
Halogenated hydrocarbons such as 1,2-dichloroethane; aromatic hydrocarbons such as benzene; aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane and octane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane; N, N-dimethylformamide; N
Amides such as dimethylacetamide; nitriles such as acetonitrile, propionitrile and benzonitrile; linear or cyclic ethers such as ethyl ether and tetrahydrofuran; esters such as ethyl acetate; and organic acids such as acetic acid. These solvents are used alone or as a mixture of two or more.

【0043】反応温度は、反応速度及び反応選択性を考
慮して適宜選択できるが、一般には0〜100℃程度、
好ましくは10〜60℃程度である。反応はバッチ式、
セミバッチ式、連続式などの何れの方法で行ってもよ
い。
The reaction temperature can be appropriately selected in consideration of the reaction rate and the reaction selectivity.
Preferably it is about 10 to 60 ° C. The reaction is batch type,
Any method such as a semi-batch type or a continuous type may be used.

【0044】この反応では、まず二重結合のエポキシ化
が起こり、引き続き、エポキシ環の開環を伴う分子内環
化反応が進行して相当するヒドロキシラクトンが生成す
るものと推測される。このとき、二重結合を構成する2
つの炭素原子のうちどちらの炭素原子部位で環化するか
は、該炭素原子に結合している置換基の電気的性質や嵩
高さ、立体的な規制、生成するラクトンの安定性などに
よって定まる。
In this reaction, it is presumed that the epoxidation of the double bond occurs first, followed by the intramolecular cyclization reaction involving the opening of the epoxy ring to produce the corresponding hydroxylactone. At this time, 2 forming a double bond
Which carbon atom of the two carbon atoms is cyclized is determined by the electrical properties and bulkiness of the substituent bonded to the carbon atom, steric restrictions, stability of the resulting lactone, and the like.

【0045】反応生成物は、例えば、濾過、濃縮、蒸
留、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィーな
どの分離手段により、又はこれらを組み合わせることに
より分離精製できる。
The reaction product can be separated and purified, for example, by separation means such as filtration, concentration, distillation, extraction, crystallization, recrystallization, and column chromatography, or a combination thereof.

【0046】なお、上記の一連の反応において、式
(5)で表されるα,β−不飽和カルボン酸の代わり
に、該α,β−不飽和カルボン酸のエステル(例えば、
メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステ
ル、t−ブチルエステル等のアルキルエステル;シクロ
ヘキシルエステル等のシクロアルキルエステル;フェニ
ルエステル等のアリールエステル;ベンジルエステル等
のアラルキルエステルなど)をジエン(4)と反応させ
て、前記式(6a)、(6b)で表されるシクロヘキセンカ
ルボン酸に対応するエステルを生成させ、これを上記と
同様に、(i)W、Mo、V及びMnから選択された金
属元素を含む金属化合物の存在下で過酸化水素と反応さ
せるか、又は(ii)前記金属元素を含む過酸化物と反応
させることにより、ヒドロキシオキサビシクロオクタノ
ン誘導体(7a)、(7b)、(7c)、(7d)を得ることが
できる。反応条件等は前記α,β−不飽和カルボン酸
(5)を用いる場合と同様である。
In the above series of reactions, instead of the α, β-unsaturated carboxylic acid represented by the formula (5), an ester of the α, β-unsaturated carboxylic acid (for example,
Alkyl ester such as methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, t-butyl ester; cycloalkyl ester such as cyclohexyl ester; aryl ester such as phenyl ester; aralkyl ester such as benzyl ester) with diene (4). To form an ester corresponding to the cyclohexene carboxylic acid represented by the formulas (6a) and (6b), and containing the same as the above (i) containing a metal element selected from W, Mo, V and Mn. By reacting with hydrogen peroxide in the presence of a metal compound, or (ii) by reacting with a peroxide containing the metal element, a hydroxyoxabicyclooctanone derivative (7a), (7b), (7c), (7d) can be obtained. The reaction conditions and the like are the same as in the case where the α, β-unsaturated carboxylic acid (5) is used.

【0047】こうして得られたヒドロキシオキサビシク
ロオクタノン誘導体(7a)、(7b)、(7c)、(7d)
を、(メタ)アクリル酸又はその誘導体(8)と反応さ
せることにより、それぞれ対応する(メタ)アクリル酸
エステル(9a)、(9b)、(9c)、(9d)を得ることが
できる。ここで、式(9a)及び(9c)で表される化合物
は前記式(1a)で表される化合物に該当し、式(9b)及
び(9d)で表される化合物は前記式(1b)で表される化
合物に該当する。式(9a)、(9b)、(9c)、(9d)で
表される化合物は、単独で又は2種以上の混合物として
重合に付すことができる。
The hydroxyoxabicyclooctanone derivatives (7a), (7b), (7c) and (7d) thus obtained
Is reacted with (meth) acrylic acid or its derivative (8) to give the corresponding (meth) acrylic esters (9a), (9b), (9c) and (9d). Here, the compounds represented by the formulas (9a) and (9c) correspond to the compounds represented by the formula (1a), and the compounds represented by the formulas (9b) and (9d) correspond to the compounds represented by the formula (1b) This corresponds to the compound represented by The compounds represented by the formulas (9a), (9b), (9c) and (9d) can be subjected to polymerization either alone or as a mixture of two or more.

【0048】上記のエステル化反応は、酸触媒やエステ
ル交換触媒を用いた慣用の方法により行うことができ
る。また、ヒドロキシオキサビシクロオクタノン誘導体
(7a)、(7b)、(7c)、(7d)と(メタ)アクリル酸
ビニル、(メタ)アクリル酸2−プロペニルなどの(メ
タ)アクリル酸アルケニルとを、周期表第3族元素化合
物触媒(例えば、酢酸サマリウム、トリフルオロメタン
スルホン酸サマリウム、サマリウム錯体などのサマリウ
ム化合物等)の存在下で反応(エステル交換反応)させ
ると、温和な条件下で効率よく目的化合物を得ることが
できる。この場合、(メタ)アクリル酸アルケニルの使
用量は、ヒドロキシオキサビシクロオクタノン誘導体1
モルに対して、例えば0.8〜5モル、好ましくは1〜
1.5モル程度である。周期表第3族元素化合物触媒の
使用量は、ヒドロキシオキサビシクロオクタノン誘導体
1モルに対して、例えば0.001〜1モル、好ましく
は0.01〜0.25モル程度である。この反応は、反
応に不活性な溶媒中、例えば0〜150℃、好ましくは
25〜120℃程度の温度で行われる。
The above esterification reaction can be carried out by a conventional method using an acid catalyst or a transesterification catalyst. Further, hydroxyoxabicyclooctanone derivatives (7a), (7b), (7c), (7d) and (meth) alkenyl acrylate such as vinyl (meth) acrylate and 2-propenyl (meth) acrylate, When the reaction (ester exchange reaction) is carried out in the presence of a catalyst of a Group 3 element compound of the periodic table (for example, a samarium compound such as samarium acetate, samarium trifluoromethanesulfonate, or a samarium complex), the target compound can be efficiently produced under mild conditions. Can be obtained. In this case, the amount of the alkenyl (meth) acrylate used is the amount of the hydroxyoxabicyclooctanone derivative 1
0.8 to 5 moles, preferably 1 to 5 moles,
It is about 1.5 mol. The amount of the Group 3 element compound catalyst used is, for example, about 0.001 to 1 mol, preferably about 0.01 to 0.25 mol, per 1 mol of the hydroxyoxabicyclooctanone derivative. This reaction is performed in a solvent inert to the reaction, for example, at a temperature of about 0 to 150 ° C, preferably about 25 to 120 ° C.

【0049】[式(IIa)のモノマー単位]前記式(II
a)のモノマー単位に対応するモノマーは下記式(2a)
で表される。なお、これらのモノマーにおいて立体異性
体が存在する場合には、それらは単独で又は混合物とし
て使用できる。
[Monomer unit of the formula (IIa)]
The monomer corresponding to the monomer unit of a) is represented by the following formula (2a)
It is represented by When stereoisomers exist in these monomers, they can be used alone or as a mixture.

【化11】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、R19及び
20は、同一又は異なって、炭素数1〜8の炭化水素基
を示し、R21、R22及びR23は、同一又は異なって、水
素原子、ヒドロキシル基又はメチル基を示す)
Embedded image (Wherein, R a represents a hydrogen atom or a methyl group, R 19 and R 20 are the same or different and represent a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and R 21 , R 22 and R 23 are the same. Or, differently, a hydrogen atom, a hydroxyl group or a methyl group)

【0050】代表的な例として下記の化合物が挙げられ
る。 [2-1]1−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1−
メチルエチル)アダマンタン(Ra=H又はCH3、R19
=R20=CH3、R21=R22=R23=H) [2-2]1−ヒドロキシ−3−(1−(メタ)アクリロ
イルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタン(Ra
H又はCH3、R19=R20=CH3、R21=OH、R22
23=H) [2-3]1−(1−エチル−1−(メタ)アクリロイル
オキシプロピル)アダマンタン(Ra=H又はCH3、R
19=R20=CH2CH3、R21=R22=R23=H) [2-4]1−ヒドロキシ−3−(1−エチル−1−(メ
タ)アクリロイルオキシプロピル)アダマンタン(Ra
=H又はCH3、R19=R20=CH2CH3、R21=O
H、R22=R23=H) [2-5]1−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1−
メチルプロピル)アダマンタン(Ra=H又はCH3、R
19=CH3、R20=CH2CH3、R21=R22=R2 3
H) [2-6]1−ヒドロキシ−3−(1−(メタ)アクリロ
イルオキシ−1−メチルプロピル)アダマンタン(Ra
=H又はCH3、R19=CH3、R20=CH2CH3、R21
=OH、R22=R23=H) [2-7]1−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1,
2−ジメチルプロピル)アダマンタン(Ra=H又はC
3、R19=CH3、R20=CH(CH32、R21=R22
=R23=H) [2-8]1−ヒドロキシ−3−(1−(メタ)アクリロ
イルオキシ−1,2−ジメチルプロピル)アダマンタン
(Ra=H又はCH3、R19=CH3、R20=CH(C
32、R21=OH、R22=R23=H) [2-9]1,3−ジヒドロキシ−5−(1−(メタ)ア
クリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタン
(Ra=H又はCH3、R19=R20=CH3、R21=R22
=OH、R23=H) [2-10]1−(1−エチル−1−(メタ)アクリロイル
オキシプロピル)−3,5−ジヒドロキシアダマンタン
(Ra=H又はCH3、R19=R20=CH2CH3、R21
22=OH、R23=H) [2-11]1,3−ジヒドロキシ−5−(1−(メタ)ア
クリロイルオキシ−1−メチルプロピル)アダマンタン
(Ra=H又はCH3、R19=CH3、R20=CH2
3、R21=R22=OH、R23=H) [2-12]1,3−ジヒドロキシ−5−(1−(メタ)ア
クリロイルオキシ−1,2−ジメチルプロピル)アダマ
ンタン(Ra=H又はCH3、R19=CH3、R20=CH
(CH32、R21=R22=OH、R23=H)
Typical examples include the following compounds. [2-1] 1- (1- (meth) acryloyloxy-1-
Methylethyl) adamantane (R a = H or CH 3 , R 19
= R 20 = CH 3, R 21 = R 22 = R 23 = H) [2-2] 1- hydroxy-3- (1- (meth) acryloyloxy-1-methylethyl) adamantane (R a =
H or CH 3 , R 19 = R 20 = CH 3 , R 21 = OH, R 22 =
R 23 = H) [2-3] 1- (1- ethyl-1 (meth) acryloyloxy propyl) adamantane (R a = H or CH 3, R
19 = R 20 = CH 2 CH 3, R 21 = R 22 = R 23 = H) [2-4] 1- hydroxy-3- (1-ethyl-1- (meth) acryloyloxy propyl) adamantane (R a
HH or CH 3 , R 19 RR 20 CHCH 2 CH 3 , R 21 OO
H, R 22 = R 23 = H) [2-5] 1- (1- ( meth) acryloyloxy-1
Methylpropyl) adamantane (R a = H or CH 3 , R
19 = CH 3, R 20 = CH 2 CH 3, R 21 = R 22 = R 2 3 =
H) [2-6] 1-hydroxy-3- (1- (meth) acryloyloxy-1-methylpropyl) adamantane ( Ra
HH or CH 3 , R 19 CHCH 3 , R 20 CHCH 2 CH 3 , R 21
= OH, R 22 = R 23 = H) [2-7] 1- (1- ( meth) acryloyloxy-1,
2-dimethylpropyl) adamantane ( Ra = H or C
H 3, R 19 = CH 3 , R 20 = CH (CH 3) 2, R 21 = R 22
= R 23 = H) [2-8 ] 1- hydroxy-3- (1- (meth) acryloyloxy-1,2-dimethylpropyl) adamantane (R a = H or CH 3, R 19 = CH 3 , R 20 = CH (C
H 3) 2, R 21 = OH, R 22 = R 23 = H) [2-9] 1,3- dihydroxy-5- (1- (meth) acryloyloxy-1-methylethyl) adamantane (R a = H or CH 3 , R 19 RR 20 CHCH 3 , R 21 RR 22
= OH, R 23 = H) [2-10] 1- (1- ethyl-1 (meth) acryloyloxy propyl) -3,5-dihydroxy-adamantane (R a = H or CH 3, R 19 = R 20 = CH 2 CH 3 , R 21 =
R 22 = OH, R 23 = H) [2-11] 1,3- dihydroxy-5- (1- (meth) acryloyloxy-1-methylpropyl) adamantane (R a = H or CH 3, R 19 = CH 3 , R 20 = CH 2 C
H 3, R 21 = R 22 = OH, R 23 = H) [2-12] 1,3- dihydroxy-5- (1- (meth) acryloyloxy-1,2-dimethylpropyl) adamantane (R a = H or CH 3 , R 19 CHCH 3 , R 20 CHCH
(CH 3 ) 2 , R 21 = R 22 = OH, R 23 = H)

【0051】上記式(2a)で表される化合物は、例え
ば、下記反応工程式に従って得ることができる。
The compound represented by the above formula (2a) can be obtained, for example, according to the following reaction scheme.

【化12】 (式中、Xはハロゲン原子を示す。Ra、R19、R20
21、R22、R23、RXは前記に同じ)
Embedded image (Wherein X represents a halogen atom. Ra , R 19 , R 20 ,
R 21 , R 22 , R 23 and R X are the same as described above)

【0052】この反応工程式において、原料として用い
るアダマンタン誘導体(10)のうちR21〜R23の何れか
がヒドロキシル基である化合物は、アダマンタン環にヒ
ドロキシル基を導入することにより得ることができる。
例えば、アダマンタン化合物をN−ヒドロキシフタルイ
ミド等のN−ヒドロキシイミド系触媒と、必要に応じて
コバルト化合物(例えば、酢酸コバルト、コバルトアセ
チルアセトナト等)などの金属系助触媒の存在下、酸素
と接触させることにより、アダマンタン環にヒドロキシ
ル基を導入できる。この方法において、N−ヒドロキシ
イミド系触媒の使用量は、アダマンタン化合物1モルに
対して、例えば0.000001〜1モル、好ましくは
0.00001〜0.5モル程度である。また、金属系
助触媒の使用量は、アダマンタン化合物1モルに対し
て、例えば0.0001〜0.7モル、好ましくは0.
001〜0.5モル程度である。酸素はアダマンタン化
合物に対して過剰量用いる場合が多い。反応は、例え
ば、酢酸などの有機酸、アセトニトリルなどのニトリル
類、ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素などの溶
媒中、常圧又は加圧下、0〜200℃程度、好ましくは
30〜150℃程度の温度で行われる。反応条件を選択
することにより、アダマンタン環に複数のヒドロキシル
基を導入することができる。
In this reaction scheme, a compound in which any of R 21 to R 23 among the adamantane derivatives (10) used as a raw material is a hydroxyl group can be obtained by introducing a hydroxyl group into the adamantane ring.
For example, an adamantane compound is contacted with oxygen in the presence of an N-hydroxyimide catalyst such as N-hydroxyphthalimide and, if necessary, a metal promoter such as a cobalt compound (eg, cobalt acetate, cobalt acetylacetonate, etc.). By doing so, a hydroxyl group can be introduced into the adamantane ring. In this method, the amount of the N-hydroxyimide-based catalyst used is, for example, about 0.000001 to 1 mol, preferably about 0.00001 to 0.5 mol, per 1 mol of the adamantane compound. The amount of the metal promoter used is, for example, 0.0001 to 0.7 mol, preferably 0.1 mol, per 1 mol of the adamantane compound.
It is about 001 to 0.5 mol. Oxygen is often used in excess with respect to the adamantane compound. The reaction is performed, for example, in a solvent such as an organic acid such as acetic acid, a nitrile such as acetonitrile, or a halogenated hydrocarbon such as dichloroethane, at normal pressure or under pressure, at a temperature of about 0 to 200 ° C, preferably about 30 to 150 ° C. Done in By selecting the reaction conditions, a plurality of hydroxyl groups can be introduced into the adamantane ring.

【0053】アダマンタン誘導体(10)と1,2−ジカ
ルボニル化合物(例えば、ビアセチルなど)(11)及び
酸素との反応は、コバルト化合物(例えば、酢酸コバル
ト、コバルトアセチルアセトナト等)などの金属化合物
及び/又はN−ヒドロキシフタルイミドなどのN−ヒド
ロキシイミド系触媒の存在下で行うことができる。1,
2−ジカルボニル化合物(11)の使用量は、アダマンタ
ン誘導体(10)1モルに対して1モル以上(例えば1〜
50モル)、好ましくは1.5〜20モル、さらに好ま
しくは3〜10モル程度である。前記金属化合物の使用
量は、アダマンタン誘導体(10)1モルに対して、例え
ば0.0001〜0.1モル程度である。N−ヒドロキ
シイミド系触媒の使用量は、アダマンタン誘導体(10)
1モルに対して、例えば、0.001〜0.7モル程度
である。酸素はアダマンタン誘導体(10)に対して過剰
量用いる場合が多い。反応は、通常、有機溶媒中で行わ
れる。有機溶媒としては、例えば、酢酸などの有機酸ベ
ンゾニトリルなどのニトリル類、トリフルオロメチルベ
ンゼンなどのハロゲン化炭化水素などが挙げられる。反
応は、常圧又は加圧下、例えば30〜250℃、好まし
くは40〜200℃程度の温度で行われる。
The reaction of the adamantane derivative (10) with a 1,2-dicarbonyl compound (eg, biacetyl) (11) and oxygen is carried out by a metal compound such as a cobalt compound (eg, cobalt acetate, cobalt acetylacetonate, etc.). And / or in the presence of an N-hydroxyimide-based catalyst such as N-hydroxyphthalimide. 1,
The amount of the 2-dicarbonyl compound (11) to be used is 1 mol or more (for example, 1 to 1 mol) per 1 mol of the adamantane derivative (10).
50 mol), preferably 1.5 to 20 mol, more preferably about 3 to 10 mol. The amount of the metal compound to be used is, for example, about 0.0001 to 0.1 mol per 1 mol of the adamantane derivative (10). The amount of the N-hydroxyimide-based catalyst used is determined based on the adamantane derivative (10).
The amount is, for example, about 0.001 to 0.7 mol per 1 mol. Oxygen is often used in excess with respect to the adamantane derivative (10). The reaction is usually performed in an organic solvent. Examples of the organic solvent include nitriles such as benzonitrile, an organic acid such as acetic acid, and halogenated hydrocarbons such as trifluoromethylbenzene. The reaction is carried out at normal pressure or under pressure, for example, at a temperature of about 30 to 250 ° C, preferably about 40 to 200 ° C.

【0054】こうして得られるアシルアダマンタン誘導
体(12)とグリニヤール試薬(13)との反応は、通常の
グリニヤール反応に準じて行うことができる。グリニヤ
ール試薬(13)の使用量は、アシルアダマンタン誘導体
(12)1モルに対して、例えば0.7〜3モル、好まし
くは0.9〜1.5モル程度である。アシルアダマンタ
ン誘導体(12)がアダマンタン環にヒドロキシル基を有
するときは、その数に応じて前記グリニヤール試薬の量
を増加する。反応は、例えば、ジエチルエーテル、テト
ラヒドロフランなどのエーテル類等の中で行われる。反
応温度は、例えば0〜150℃、好ましくは20〜10
0℃程度である。
The reaction between the acyladamantane derivative (12) thus obtained and the Grignard reagent (13) can be carried out according to a usual Grignard reaction. The amount of the Grignard reagent (13) used is, for example, about 0.7 to 3 mol, preferably about 0.9 to 1.5 mol, per 1 mol of the acyladamantane derivative (12). When the acyl adamantane derivative (12) has a hydroxyl group on the adamantane ring, the amount of the Grignard reagent is increased according to the number thereof. The reaction is performed in, for example, ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran. The reaction temperature is, for example, 0 to 150 ° C, preferably 20 to 10 ° C.
It is about 0 ° C.

【0055】上記反応で生成したアダマンタンメタノー
ル誘導体(14)と(メタ)アクリル酸又はその誘導体
(8)との反応(エステル化反応)は、前記ヒドロキシ
オキサビシクロオクタノン誘導体(7a)等と(メタ)ア
クリル酸又はその誘導体(8)との反応に準じて行うこ
とができる。
The reaction (esterification reaction) between the adamantane methanol derivative (14) produced in the above reaction and (meth) acrylic acid or its derivative (8) is carried out by the above-mentioned hydroxyoxabicyclooctanone derivative (7a) or the like ) The reaction can be carried out according to the reaction with acrylic acid or its derivative (8).

【0056】また、上記式(2a)で表される化合物のう
ち、R19とR20とが同一の基である化合物は、例えば、
下記反応工程式に従って得ることができる。
Further, among the compounds represented by the above formula (2a), those in which R 19 and R 20 are the same group include, for example,
It can be obtained according to the following reaction scheme.

【化13】 (式中、Ryは炭化水素基を示す。X、Ra、R20
21、R22、R23、RXは前記に同じ)
Embedded image (Wherein, R y represents a hydrocarbon group. X, R a , R 20 ,
R 21 , R 22 , R 23 and R X are the same as described above)

【0057】前記Ryにおける炭化水素基としては、例
えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル基など
のC1-6脂肪族炭化水素基;フェニル基等が挙げられ
る。
Examples of the hydrocarbon group for R y include a C 1-6 aliphatic hydrocarbon group such as a methyl, ethyl, propyl, and isopropyl group; and a phenyl group.

【0058】この反応工程式において、原料として用い
るアダマンタンカルボン酸誘導体(15)は、アダマンタ
ン化合物のアダマンタン環にカルボキシル基を導入する
ことにより製造できる。例えば、アダマンタン化合物を
N−ヒドロキシフタルイミドなどのN−ヒドロキシイミ
ド系触媒と、必要に応じて、コバルト化合物(例えば、
酢酸コバルト、コバルトアセチルアセトナト等)などの
金属系助触媒の存在下、一酸化炭素及び酸素と接触させ
ることにより、アダマンタン化合物のアダマンタン環に
カルボキシル基を導入できる。このカルボキシル化反応
において、N−ヒドロキシイミド系触媒の使用量は、ア
ダマンタン化合物1モルに対して、例えば0.0000
01〜1モル、好ましくは0.00001〜0.5モル
程度である。また、金属系助触媒の使用量は、アダマン
タン化合物1モルに対して、例えば0.0001〜0.
7モル、好ましくは0.001〜0.5モル程度であ
る。一酸化炭素及び酸素の使用量は、例えば、アダマン
タン化合物1モルに対して、それぞれ1モル以上及び
0.5モル以上である。一酸化炭素と酸素の割合は、例
えば、前者/後者(モル比)=1/99〜99/1程
度、好ましくは50/50〜95/5程度である。カル
ボキシル化反応は、例えば、酢酸などの有機酸、アセト
ニトリルなどのニトリル類、ジクロロエタンなどのハロ
ゲン化炭化水素などの溶媒中、常圧又は加圧下、0〜2
00℃程度、好ましくは10〜150℃程度の温度で行
われる。なお、反応条件を選択することにより、アダマ
ンタン環に複数のカルボキシル基を導入できる。
In this reaction scheme, the adamantanecarboxylic acid derivative (15) used as a raw material can be produced by introducing a carboxyl group into the adamantane ring of the adamantane compound. For example, an adamantane compound may be combined with an N-hydroxyimide-based catalyst such as N-hydroxyphthalimide and, if necessary, a cobalt compound (for example,
Carboxyl groups can be introduced into the adamantane ring of the adamantane compound by contacting with carbon monoxide and oxygen in the presence of a metal-based cocatalyst such as cobalt acetate, cobalt acetylacetonate and the like. In the carboxylation reaction, the amount of the N-hydroxyimide-based catalyst used is, for example, 0.0000 with respect to 1 mol of the adamantane compound.
It is about 01 to 1 mol, preferably about 0.00001 to 0.5 mol. The amount of the metal promoter used is, for example, from 0.0001 to 0.
It is about 7 mol, preferably about 0.001 to 0.5 mol. The amounts of carbon monoxide and oxygen used are, for example, 1 mol or more and 0.5 mol or more, respectively, per 1 mol of the adamantane compound. The ratio between carbon monoxide and oxygen is, for example, the former / the latter (molar ratio) = 1/99 to 99/1, preferably about 50/50 to 95/5. The carboxylation reaction is carried out, for example, in a solvent such as an organic acid such as acetic acid, a nitrile such as acetonitrile, or a halogenated hydrocarbon such as dichloroethane in a solvent such as 0 to 2 at normal pressure or under pressure.
It is carried out at a temperature of about 00 ° C, preferably about 10 to 150 ° C. By selecting reaction conditions, a plurality of carboxyl groups can be introduced into the adamantane ring.

【0059】アダマンタンカルボン酸誘導体(15)とヒ
ドロキシ化合物(16)との反応は、例えば酸触媒等を用
いた慣用のエステル化法に従って行うことができる。
The reaction between the adamantanecarboxylic acid derivative (15) and the hydroxy compound (16) can be carried out, for example, according to a conventional esterification method using an acid catalyst or the like.

【0060】式(17)で表されるアダマンタンカルボン
酸エステルとグリニヤール試薬(13)との反応は、通
常、反応に不活性な溶媒、例えば、ジエチルエーテル、
テトラヒドロフランなどのエーテル類中などで行われ
る。反応温度は、例えば0〜100℃程度、好ましくは
10〜40℃程度である。グリニヤール試薬(13)の使
用量は、アダマンタンカルボン酸エステル(17)に対し
て、例えば2〜4当量程度である。
The reaction between the adamantanecarboxylic acid ester represented by the formula (17) and the Grignard reagent (13) is usually carried out in a solvent inert to the reaction, for example, diethyl ether,
It is carried out in ethers such as tetrahydrofuran. The reaction temperature is, for example, about 0 to 100 ° C, preferably about 10 to 40 ° C. The amount of the Grignard reagent (13) used is, for example, about 2 to 4 equivalents based on the adamantanecarboxylic acid ester (17).

【0061】アダマンタンメタノール誘導体(18)と
(メタ)アクリル酸又はその誘導体(8)との反応(エ
ステル化反応)は、前記ヒドロキシオキサビシクロオク
タノン誘導体(7a)等と(メタ)アクリル酸又はその誘
導体(8)との反応に準じて行うことができる。このよ
うにして、式(2a)で表される化合物のうち、R19とR
20とが同一の炭化水素基である(例えば、R19=R20
エチル基)化合物(2a′)を簡易に調製することができ
る。
The adamantane methanol derivative (18)
Reaction with (meth) acrylic acid or its derivative (8)
The sterelation reaction) is carried out by the aforementioned hydroxyoxabicyclooctane.
Tanone derivative (7a) etc. and (meth) acrylic acid or its derivative
The reaction can be performed according to the reaction with the conductor (8). This
Thus, among the compounds represented by the formula (2a), R19And R
20Are the same hydrocarbon group (for example, R19= R20=
(Ethyl group) Compound (2a ') can be easily prepared
You.

【0062】[式(IIb)のモノマー単位]前記式(II
b)のモノマー単位に対応するモノマーは下記式(2b)
で表される。なお、これらのモノマーにおいて立体異性
体が存在する場合には、それらは単独で又は混合物とし
て使用できる。
[Monomer unit of the formula (IIb)]
The monomer corresponding to the monomer unit of b) is represented by the following formula (2b)
It is represented by When stereoisomers exist in these monomers, they can be used alone or as a mixture.

【化14】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、R24及び
25は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシル基
又は−COOR26基を示し、R26はt−ブチル基、2−
テトラヒドロフラニル基、2−テトラヒドロピラニル基
又は2−オキセパニル基を示す)
Embedded image (Wherein, R a represents a hydrogen atom or a methyl group, R 24 and R 25 are the same or different and represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or a —COOR 26 group, R 26 is a t-butyl group, 2-
Represents a tetrahydrofuranyl group, a 2-tetrahydropyranyl group or a 2-oxepanyl group)

【0063】代表的な例として下記の化合物が挙げられ
る。 [2-13]1−t−ブトキシカルボニル−3−(メタ)ア
クリロイルオキシアダマンタン(Ra=H又はCH3、R
24=R25=H、R26=t−ブチル基) [2-14]1,3−ビス(t−ブトキシカルボニル)−5
−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン[Ra=H
又はCH3、R24=t−ブトキシカルボニル基、R 25
H、R26=t−ブチル基] [2-15]1−t−ブトキシカルボニル−3−ヒドロキシ
−5−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン(Ra
=H又はCH3、R24=OH、R25=H、R26=t−ブ
チル基) [2-16]1−(2−テトラヒドロピラニルオキシカルボ
ニル)−3−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン
(Ra=H又はCH3、R24=R25=H、R26=2−テト
ラヒドロピラニル基) [2-17]1,3−ビス(2−テトラヒドロピラニルオキ
シカルボニル)−5−(メタ)アクリロイルオキシアダ
マンタン(Ra=H又はCH3、R24=2−テトラヒドロ
ピラニルオキシカルボニル基、R25=H、R26=2−テ
トラヒドロピラニル基) [2-18]1−ヒドロキシ−3−(2−テトラヒドロピラ
ニルオキシカルボニル)−5−(メタ)アクリロイルオ
キシアダマンタン(Ra=H又はCH3、R24=OH、R
25=H、R26=2−テトラヒドロピラニル基)
Typical examples include the following compounds.
You. [2-13] 1-t-butoxycarbonyl-3- (meth) a
Cryloyloxyadamantane (Ra= H or CHThree, R
twenty four= Rtwenty five= H, R26= T-butyl group) [2-14] 1,3-bis (t-butoxycarbonyl) -5
-(Meth) acryloyloxyadamantane [Ra= H
Or CHThree, Rtwenty four= T-butoxycarbonyl group, R twenty five=
H, R26= T-butyl group] [2-15] 1-t-butoxycarbonyl-3-hydroxy
-5- (meth) acryloyloxyadamantane (Ra
= H or CHThree, Rtwenty four= OH, Rtwenty five= H, R26= T-bu
[2-16] 1- (2-tetrahydropyranyloxycarbo)
Nyl) -3- (meth) acryloyloxyadamantane
(Ra= H or CHThree, Rtwenty four= Rtwenty five= H, R26= 2-tet
Lahydropyranyl group) [2-17] 1,3-bis (2-tetrahydropyranyloxy)
(Cicarbonyl) -5- (meth) acryloyloxyada
Mantan (Ra= H or CHThree, Rtwenty four= 2-tetrahydro
Pyranyloxycarbonyl group, Rtwenty five= H, R26= 2-te
Trahydropyranyl group) [2-18] 1-hydroxy-3- (2-tetrahydropyran
Nyloxycarbonyl) -5- (meth) acryloylo
Kisia Damantane (Ra= H or CHThree, Rtwenty four= OH, R
twenty five= H, R26= 2-tetrahydropyranyl group)

【0064】上記式(2b)で表される化合物は、例え
ば、下記反応工程式に従って得ることができる。
The compound represented by the above formula (2b) can be obtained, for example, according to the following reaction scheme.

【化15】 (式中、RX、Ra、R24、R25、R26は前記に同じ)Embedded image (Wherein, R X , R a , R 24 , R 25 , and R 26 are the same as described above)

【0065】この反応工程式において、カルボキシアダ
マンタノール誘導体(19)の1−アダマンタノール誘導
体(20)への変換(カルボキシル基の保護化)は、慣用
の方法、例えば、カルボキシアダマンタノール誘導体
(19)とイソブチレン、ジヒドロフラン、ジヒドロピラ
ンなどとを反応させることにより行うことができる。
In this reaction scheme, the conversion of the carboxyadamantanol derivative (19) to the 1-adamantanol derivative (20) (protection of the carboxyl group) is carried out by a conventional method, for example, the carboxyadamantanol derivative (19) And isobutylene, dihydrofuran, dihydropyran and the like.

【0066】この際、原料として用いるカルボキシアダ
マンタノール誘導体(19)は、アダマンタン化合物のア
ダマンタン環にヒドロキシル基及びカルボキシル基を導
入することにより得ることができる。アダマンタン環へ
のヒドロキシル基、カルボキシル基の導入は、前記と同
様にして行うことができる。
At this time, the carboxyadamantanol derivative (19) used as a raw material can be obtained by introducing a hydroxyl group and a carboxyl group into the adamantane ring of the adamantane compound. Introduction of a hydroxyl group and a carboxyl group into the adamantane ring can be performed in the same manner as described above.

【0067】1−アダマンタノール誘導体(20)と(メ
タ)アクリル酸又はその誘導体(8)との反応(エステ
ル化反応)は、前記ヒドロキシオキサビシクロオクタノ
ン誘導体(7a)等と(メタ)アクリル酸又はその誘導体
(8)との反応に準じて行うことができる。
The reaction (esterification reaction) between the 1-adamantanol derivative (20) and (meth) acrylic acid or its derivative (8) is carried out by the above-mentioned hydroxyoxabicyclooctanone derivative (7a) or the like and (meth) acrylic acid. Alternatively, the reaction can be carried out according to the reaction with the derivative (8).

【0068】[式(IIc)のモノマー単位]前記式(II
c)のモノマー単位に対応するモノマーは下記式(2c)
で表される。なお、これらのモノマーにおいて立体異性
体が存在する場合には、それらは単独で又は混合物とし
て使用できる。
[Monomer Unit of the Formula (IIc)]
The monomer corresponding to the monomer unit of c) is represented by the following formula (2c)
It is represented by When stereoisomers exist in these monomers, they can be used alone or as a mixture.

【化16】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、R27はメ
チル基又はエチル基を示し、R28及びR29は、同一又は
異なって、水素原子、ヒドロキシル基又はオキソ基を示
す)
Embedded image (Wherein, R a represents a hydrogen atom or a methyl group, R 27 represents a methyl group or an ethyl group, and R 28 and R 29 are the same or different and represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or an oxo group)

【0069】代表的な例として下記の化合物が挙げられ
る。 [2-19]2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−メチル
アダマンタン(Ra=H又はCH3、R27=CH3、R28
=R29=H) [2-20]1−ヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオ
キシ−2−メチルアダマンタン(Ra=H又はCH3、R
27=CH3、R28=1−OH、R29=H) [2-21]5−ヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオ
キシ−2−メチルアダマンタン(Ra=H又はCH3、R
27=CH3、R28=5−OH、R29=H) [2-22]1,3−ジヒドロキシ−2−(メタ)アクリロ
イルオキシ−2−メチルアダマンタン(Ra=H又はC
3、R27=CH3、R28=1−OH、R29=3−OH) [2-23]1,5−ジヒドロキシ−2−(メタ)アクリロ
イルオキシ−2−メチルアダマンタン(Ra=H又はC
3、R27=CH3、R28=1−OH、R29=5−OH) [2-24]1,3−ジヒドロキシ−6−(メタ)アクリロ
イルオキシ−6−メチルアダマンタン(Ra=H又はC
3、R27=CH3、R28=1−OH、R29=3−OH) [2-25]2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−エチル
アダマンタン(Ra=H又はCH3、R27=CH2CH3
28=R29=H) [2-26]1−ヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオ
キシ−2−エチルアダマンタン(Ra=H又はCH3、R
27=CH2CH3、R28=1−OH、R29=H) [2-27]5−ヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオ
キシ−2−エチルアダマンタン(Ra=H又はCH3、R
27=CH2CH3、R28=5−OH、R29=H) [2-28]1,3−ジヒドロキシ−2−(メタ)アクリロ
イルオキシ−2−エチルアダマンタン(Ra=H又はC
3、R27=CH2CH3、R28=1−OH、R29=3−
OH) [2-29]1,5−ジヒドロキシ−2−(メタ)アクリロ
イルオキシ−2−エチルアダマンタン(Ra=H又はC
3、R27=CH2CH3、R28=1−OH、R29=5−
OH) [2-30]1,3−ジヒドロキシ−6−(メタ)アクリロ
イルオキシ−6−エチルアダマンタン(Ra=H又はC
3、R27=CH2CH3、R28=1−OH、R29=3−
OH)
Typical examples include the following compounds. [2-19] 2- (meth) acryloyloxy-2-methyladamantane (R a = H or CH 3 , R 27 = CH 3 , R 28
= R 29 = H) [2-20 ] 1- hydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-methyl-adamantane (R a = H or CH 3, R
27 CHCH 3 , R 28 = 1-OH, R 29 ) H) [2-21] 5-hydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-methyladamantane ( Ra = H or CH 3 , R
27 = CH 3 , R 28 = 5-OH, R 29 = H) [2-22] 1,3-dihydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-methyladamantane (R a = H or C
H 3, R 27 = CH 3 , R 28 = 1-OH, R 29 = 3-OH) [2-23] 1,5- dihydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-methyl-adamantane (R a = H or C
H 3, R 27 = CH 3 , R 28 = 1-OH, R 29 = 5-OH) [2-24] 1,3- dihydroxy-6 (meth) acryloyloxy-6-methyl-adamantane (R a = H or C
H 3, R 27 = CH 3 , R 28 = 1-OH, R 29 = 3-OH) [2-25] 2- ( meth) acryloyloxy-2-ethyl adamantane (R a = H or CH 3, R 27 = CH 2 CH 3,
R 28 = R 29 = H) [2-26] 1- hydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-ethyl adamantane (R a = H or CH 3, R
27 = CH 2 CH 3, R 28 = 1-OH, R 29 = H) [2-27] 5- hydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-ethyl adamantane (R a = H or CH 3, R
27 = CH 2 CH 3 , R 28 = 5-OH, R 29 = H) [2-28] 1,3-dihydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-ethyladamantane ( Ra = H or C
H 3, R 27 = CH 2 CH 3, R 28 = 1-OH, R 29 = 3-
OH) [2-29] 1,5-dihydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-ethyladamantane (R a = H or C
H 3, R 27 = CH 2 CH 3, R 28 = 1-OH, R 29 = 5-
OH) [2-30] 1,3-dihydroxy-6- (meth) acryloyloxy-6-ethyladamantane ( Ra = H or C
H 3, R 27 = CH 2 CH 3, R 28 = 1-OH, R 29 = 3-
OH)

【0070】上記式(2c)で表される化合物は、例え
ば、下記反応工程式に従って得ることができる。
The compound represented by the above formula (2c) can be obtained, for example, according to the following reaction scheme.

【化17】 (式中、X、Ra、R27、R28、R29、RXは前記に同
じ)
Embedded image (Wherein, X, R a, R 27 , R 28, R 29, R X have the same meanings as defined above)

【0071】この反応工程式において、アダマンタノン
誘導体(21)とグリニヤール試薬(22)との反応は、慣
用のグリニヤール反応に準じて行うことができる。グリ
ニヤール試薬(22)の使用量は、アダマンタノン誘導体
(21)1モルに対して、例えば0.7〜3モル、好まし
くは0.9〜1.5モル程度である。アダマンタノン誘
導体(21)がアダマンタン環にヒドロキシル基を有する
ときは、その数に応じて前記グリニヤール試薬の量を増
加する。反応は、反応に不活性な溶媒、例えば、ジエチ
ルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類等の
中で行われる。反応温度は、例えば0〜150℃、好ま
しくは20〜100℃程度である。
In this reaction scheme, the reaction between the adamantanone derivative (21) and the Grignard reagent (22) can be carried out according to a conventional Grignard reaction. The amount of the Grignard reagent (22) to be used is, for example, about 0.7 to 3 mol, preferably about 0.9 to 1.5 mol, per 1 mol of the adamantanone derivative (21). When the adamantane derivative (21) has a hydroxyl group on the adamantane ring, the amount of the Grignard reagent is increased according to the number of the hydroxyl groups. The reaction is carried out in a solvent inert to the reaction, for example, ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran. The reaction temperature is, for example, about 0 to 150 ° C, preferably about 20 to 100 ° C.

【0072】こうして得られる2−アダマンタノール誘
導体(23)を(メタ)アクリル酸又はその誘導体(8)
と反応させることにより(エステル化反応)、前記式
(2c)で表される化合物を得ることができる。エステル
化反応は、前記ヒドロキシオキサビシクロオクタノン誘
導体(7a)等と(メタ)アクリル酸又はその誘導体
(8)との反応に準じて行うことができる。
The 2-adamantanol derivative (23) thus obtained is converted from (meth) acrylic acid or its derivative (8)
(Esterification reaction) to give a compound represented by the formula (2c). The esterification reaction can be carried out according to the reaction between the hydroxyoxabicyclooctanone derivative (7a) or the like and (meth) acrylic acid or its derivative (8).

【0073】なお、上記方法において原料として用いる
アダマンタノン誘導体(21)のうちアダマンタン環にヒ
ドロキシル基を有する化合物は、2−アダマンタノン類
を、N−ヒドロキシフタルイミド等のN−ヒドロキシイ
ミド系触媒と、必要に応じてコバルト化合物、マンガン
化合物、バナジウム化合物などの金属系助触媒の存在
下、酸素と接触させて、アダマンタン環にヒドロキシル
基を導入することにより製造できる。この方法におい
て、N−ヒドロキシイミド系触媒の使用量は、2−アダ
マンタノン類1モルに対して、例えば0.000001
〜1モル、好ましくは0.00001〜0.5モル程度
である。また、金属系助触媒の使用量は、2−アダマン
タノン類1モルに対して、例えば0.0001〜0.7
モル、好ましくは0.001〜0.5モル程度である。
酸素は2−アダマンタノン類に対して過剰量用いる場合
が多い。反応は、例えば、酢酸などの有機酸、アセトニ
トリルなどのニトリル類、ジクロロエタンなどのハロゲ
ン化炭化水素等の溶媒中、常圧又は加圧下、0〜200
℃程度、好ましくは30〜150℃程度の温度で行われ
る。
The adamantane derivative (21) having a hydroxyl group on the adamantane ring among the adamantanone derivatives (21) used as a raw material in the above method can be obtained by converting 2-adamantanones to an N-hydroxyimide catalyst such as N-hydroxyphthalimide. If necessary, it can be produced by contacting with oxygen in the presence of a metal-based cocatalyst such as a cobalt compound, a manganese compound and a vanadium compound to introduce a hydroxyl group into the adamantane ring. In this method, the amount of the N-hydroxyimide-based catalyst used is, for example, 0.000001 to 1 mol of 2-adamantanones.
To 1 mol, preferably about 0.00001 to 0.5 mol. The amount of the metal promoter used is, for example, 0.0001 to 0.7 with respect to 1 mol of 2-adamantanones.
Mol, preferably about 0.001 to 0.5 mol.
Oxygen is often used in excess relative to 2-adamantanones. The reaction is carried out, for example, in a solvent such as an organic acid such as acetic acid, a nitrile such as acetonitrile, a halogenated hydrocarbon such as dichloroethane, or the like under a normal pressure or a pressure of 0 to 200.
C., preferably at a temperature of about 30 to 150.degree.

【0074】また、アダマンタノン誘導体(21)のうち
アダマンタン環にヒドロキシル基を有する化合物は、ア
ダマンタン類と酸素とを、前記N−ヒドロキシイミド系
触媒と強酸(例えば、ハロゲン化水素、硫酸など)と、
必要に応じて前記金属系助触媒の存在下で反応させるこ
とにより製造することもできる。前記強酸の使用量は、
アダマンタン類1モルに対して、例えば0.00001
〜1モル、好ましくは0.0005〜0.7モル程度で
ある。他の反応条件は、前記のヒドロキシル基導入反応
と同様である。
Among the adamantanone derivatives (21), compounds having a hydroxyl group on the adamantane ring include the adamantane and oxygen, the N-hydroxyimide-based catalyst and a strong acid (eg, hydrogen halide, sulfuric acid, etc.). ,
If necessary, it can be produced by reacting in the presence of the metal-based cocatalyst. The amount of the strong acid used is
For example, 0.00001 per 1 mol of adamantane
To 1 mol, preferably about 0.0005 to 0.7 mol. Other reaction conditions are the same as the above-mentioned hydroxyl group introduction reaction.

【0075】[式(IId)のモノマー単位]前記式(II
d)のモノマー単位に対応するモノマーは下記式(2d)
で表される。なお、これらのモノマーにおいて立体異性
体が存在する場合には、それらは単独で又は混合物とし
て使用できる。
[Monomer unit of the formula (IId)]
The monomer corresponding to the monomer unit of d) is represented by the following formula (2d)
It is represented by When stereoisomers exist in these monomers, they can be used alone or as a mixture.

【化18】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、R30は、
式中に示される酸素原子との結合部位に第3級炭素原子
を有する炭化水素基を示す)
Embedded image (Wherein, R a represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 30 is
Which represents a hydrocarbon group having a tertiary carbon atom at the bonding site with an oxygen atom shown in the formula)

【0076】代表的な例として下記の化合物が挙げられ
る。 [2-31]t−ブチル(メタ)アクリレート(Ra=H又
はCH3、R30=t−ブチル基) [式(IIe)のモノマー単位]前記式(IIe)のモノマー
単位に対応するモノマーは下記式(2e)で表される。な
お、これらのモノマーにおいて立体異性体が存在する場
合には、それらは単独で又は混合物として使用できる。
Representative examples include the following compounds. [2-31] t-butyl (meth) acrylate (R a = H or CH 3 , R 30 = t-butyl group) [Monomer unit of the formula (IIe)] A monomer corresponding to the monomer unit of the above formula (IIe) Is represented by the following equation (2e). When stereoisomers exist in these monomers, they can be used alone or as a mixture.

【化19】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、mは1〜
3の整数を示す)
Embedded image (Wherein, Ra represents a hydrogen atom or a methyl group, and m represents 1 to
Indicates an integer of 3)

【0077】代表的な例として下記の化合物が挙げられ
る。 [2-32]2−テトラヒドロピラニル(メタ)アクリレー
ト(Ra=H又はCH3、m=2) [2-33]2−テトラヒドロフラニル(メタ)アクリレー
ト(Ra=H又はCH3、m=1)
Typical examples include the following compounds. [2-32] 2-tetrahydropyranyl (meth) acrylate (R a = H or CH 3, m = 2) [ 2-33] 2- tetrahydrofuranyl (meth) acrylate (R a = H or CH 3, m = 1)

【0078】[式(IIf)のモノマー単位]前記式(II
f)のモノマー単位に対応するモノマーは下記式(2f)
で表される。なお、これらのモノマーにおいて立体異性
体が存在する場合には、それらは単独で又は混合物とし
て使用できる。
[Monomer Unit of the Formula (IIf)]
The monomer corresponding to the monomer unit of f) is represented by the following formula (2f)
It is represented by When stereoisomers exist in these monomers, they can be used alone or as a mixture.

【化20】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、R31〜R
35は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示
す)
Embedded image (Wherein, R a represents a hydrogen atom or a methyl group, R 31 to R
35 is the same or different and represents a hydrogen atom or a methyl group)

【0079】代表的な例として下記の化合物が挙げられ
る。 [2-34]β−(メタ)アクリロイルオキシ−γ−ブチロ
ラクトン(Ra=H又はCH3、R31=R32=R33=R34
=R35=H) [2-35]β−(メタ)アクリロイルオキシ−α,α−ジ
メチル−γ−ブチロラクトン(Ra=H又はCH3、R31
=R32=CH3、R33=R34=R35=H) [2-36]β−(メタ)アクリロイルオキシ−γ,γ−ジ
メチル−γ−ブチロラクトン(Ra=H又はCH3、R34
=R35=CH3、R31=R32=R33=H) [2-37]β−(メタ)アクリロイルオキシ−α,α,β
−トリメチル−γ−ブチロラクトン(Ra=H又はC
3、R31=R32=R33=CH3、R34=R35=H) [2-38]β−(メタ)アクリロイルオキシ−β,γ,γ
−トリメチル−γ−ブチロラクトン(Ra=H又はC
3、R33=R34=R35=CH3、R31=R32=H) [2-39]β−(メタ)アクリロイルオキシ−α,α,
β,γ,γ−ペンタメチル−γ−ブチロラクトン(Ra
=H又はCH3、R31=R32=R33=R34=R35=C
3
Typical examples include the following compounds. [2-34] β- (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone (R a = H or CH 3 , R 31 = R 32 = R 33 = R 34
= R 35 = H) [2-35] β- (meth) acryloyloxy-α, α-dimethyl-γ-butyrolactone (R a = H or CH 3 , R 31
= R 32 = CH 3 , R 33 = R 34 = R 35 = H) [2-36] β- (meth) acryloyloxy-γ, γ-dimethyl-γ-butyrolactone (R a = H or CH 3 , R 34
= R 35 = CH 3, R 31 = R 32 = R 33 = H) [2-37] β- ( meth) acryloyloxy -α, α, β
-Trimethyl-γ-butyrolactone (R a = H or C
H 3, R 31 = R 32 = R 33 = CH 3, R 34 = R 35 = H) [2-38] β- ( meth) acryloyloxy-beta, gamma, gamma
-Trimethyl-γ-butyrolactone (R a = H or C
H 3, R 33 = R 34 = R 35 = CH 3, R 31 = R 32 = H) [2-39] β- ( meth) acryloyloxy-.alpha., alpha,
β, γ, γ-pentamethyl-γ-butyrolactone ( Ra
= H or CH 3 , R 31 = R 32 = R 33 = R 34 = R 35 = C
H 3 )

【0080】前記式(2f)で表される化合物は、例え
ば、対応するβ−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンと前
記式(8)で表される化合物とを反応させることにより
得ることができる。このエステル化反応は、前記ヒドロ
キシオキサビシクロオクタノン誘導体(7a)等と(メ
タ)アクリル酸又はその誘導体(8)との反応に準じて
行うことができる。
The compound represented by the formula (2f) can be obtained, for example, by reacting the corresponding β-hydroxy-γ-butyrolactone with the compound represented by the formula (8). This esterification reaction can be carried out in accordance with the reaction between the hydroxyoxabicyclooctanone derivative (7a) or the like and (meth) acrylic acid or its derivative (8).

【0081】[式(IIg)のモノマー単位]前記式(II
g)のモノマー単位に対応するモノマーは下記式(2g)
で表される。なお、これらのモノマーにおいて立体異性
体が存在する場合には、それらは単独で又は混合物とし
て使用できる。
[Monomer Unit of the Formula (IIg)]
The monomer corresponding to the monomer unit of g) is represented by the following formula (2g)
It is represented by When stereoisomers exist in these monomers, they can be used alone or as a mixture.

【化21】 (式中、R36はt−ブチル基、2−テトラヒドロフラニ
ル基、2−テトラヒドロピラニル基又は2−オキセパニ
ル基を示す。nは0又は1を示す)
Embedded image (Wherein, R 36 represents a t-butyl group, a 2-tetrahydrofuranyl group, a 2-tetrahydropyranyl group, or a 2-oxepanyl group; n represents 0 or 1)

【0082】代表的な例として下記の化合物が挙げられ
る。 [2-40]5−t−ブトキシカルボニルノルボルネン(R
36=t−ブチル基、n=0) [2-41]9−t−ブトキシカルボニルテトラシクロ
[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン(R36
=t−ブチル基、n=1) [2-42]5−(2−テトラヒドロピラニルオキシカルボ
ニル)ノルボルネン(R 36=2−テトラヒドロピラニル
基) [2-43]9−(2−テトラヒドロピラニルオキシカルボ
ニル)テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデ
カ−4−エン(R36=2−テトラヒドロピラニル基、n
=1)
Typical examples include the following compounds.
You. [2-40] 5-t-butoxycarbonylnorbornene (R
36= T-butyl group, n = 0) [2-41] 9-t-butoxycarbonyltetracyclo
[6.2.1.13,6. 02,7] Dodeca-4-ene (R36
= T-butyl group, n = 1) [2-42] 5- (2-tetrahydropyranyloxycarbo)
Nyl) norbornene (R 36= 2-tetrahydropyranyl
Group) [2-43] 9- (2-tetrahydropyranyloxycarbo)
Nyl) tetracyclo [6.2.1.13,6. 02,7] Dode
Car-4-ene (R36= 2-tetrahydropyranyl group, n
= 1)

【0083】[式(IIIa)のモノマー単位]前記式(II
Ia)のモノマー単位に対応するモノマーは、下記式(3
a)で表される。なお、これらのモノマーにおいて立体
異性体が存在する場合には、それらは単独で又は混合物
として使用できる。
[Monomer Unit of the Formula (IIIa)]
The monomer corresponding to the monomer unit of Ia) is represented by the following formula (3)
a). When stereoisomers exist in these monomers, they can be used alone or as a mixture.

【化22】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、R37及び
38は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシル基
又はカルボキシル基を示し、R39はヒドロキシル基、オ
キソ基又はカルボキシル基を示す)
Embedded image (Wherein, R a represents a hydrogen atom or a methyl group, R 37 and R 38 are the same or different and represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or a carboxyl group, and R 39 represents a hydroxyl group, an oxo group or a carboxyl group. Show)

【0084】代表的な化合物には下記の化合物が含まれ
る。 [3-1]1−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイルオ
キシアダマンタン(Ra=H又はCH3、R39=OH、R
37=R38=H) [3-2]1,3−ジヒドロキシ−5−(メタ)アクリロ
イルオキシアダマンタン(Ra=H又はCH3、R39=R
37=OH、R38=H) [3-3]1−カルボキシ−3−(メタ)アクリロイルオ
キシアダマンタン(Ra=H又はCH3、R39=COO
H、R37=R38=H) [3-4]1,3−ジカルボキシ−5−(メタ)アクリロ
イルオキシアダマンタン(Ra=H又はCH3、R39=R
37=COOH、R38=H) [3-5]1−カルボキシ−3−ヒドロキシ−5−(メ
タ)アクリロイルオキシアダマンタン(Ra=H又はC
3、R39=OH、R37=COOH、R38=H) [3-6]1−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキソ
アダマンタン(Ra=H又はCH3、R39=4−オキソ
基、R37=R38=H) [3-7]3−ヒドロキシ−1−(メタ)アクリロイルオ
キシ−4−オキソアダマンタン(Ra=H又はCH3、R
39=4−オキソ基、R37=3−OH、R38=H) [3-8]7−ヒドロキシ−1−(メタ)アクリロイルオ
キシ−4−オキソアダマンタン(Ra=H又はCH3、R
39=4−オキソ基、R37=7−OH、R38=H)
Representative compounds include the following: [3-1] 1-hydroxy-3- (meth) acryloyloxy adamantane (R a = H or CH 3, R 39 = OH, R
37 = R 38 = H) [ 3-2] 1,3- dihydroxy-5- (meth) acryloyloxy adamantane (R a = H or CH 3, R 39 = R
37 = OH, R 38 = H ) [3-3] 1- carboxy-3- (meth) acryloyloxy adamantane (R a = H or CH 3, R 39 = COO
H, R 37 = R 38 = H) [3-4] 1,3- dicarboxy-5- (meth) acryloyloxy adamantane (R a = H or CH 3, R 39 = R
37 = COOH, R 38 = H) [3-5] 1-carboxy-3-hydroxy-5- (meth) acryloyloxyadamantane ( Ra = H or C
H 3, R 39 = OH, R 37 = COOH, R 38 = H) [3-6] 1- ( meth) acryloyloxy-4-oxo-adamantane (R a = H or CH 3, R 39 = 4- oxo Group, R 37 = R 38 = H) [3-7] 3-hydroxy-1- (meth) acryloyloxy-4-oxoadamantane (R a = H or CH 3 , R
39 = 4-oxo group, R 37 = 3-OH, R 38 = H) [3-8] 7-hydroxy-1- (meth) acryloyloxy-4-oxoadamantane (R a = H or CH 3 , R
39 = 4-oxo group, R37 = 7-OH, R38 = H)

【0085】前記式(3a)で表される化合物は、例え
ば、対応する1−アダマンタノール誘導体と前記式
(8)で表される化合物とを反応させることにより得る
ことができる。このエステル化反応は、前記ヒドロキシ
オキサビシクロオクタノン誘導体(7a)等と(メタ)ア
クリル酸又はその誘導体(8)との反応に準じて行うこ
とができる。
The compound represented by the formula (3a) can be obtained, for example, by reacting the corresponding 1-adamantanol derivative with the compound represented by the formula (8). This esterification reaction can be carried out in accordance with the reaction between the hydroxyoxabicyclooctanone derivative (7a) or the like and (meth) acrylic acid or its derivative (8).

【0086】[式(IIIb)のモノマー単位]前記式(II
Ib)のモノマー単位に対応するモノマーは下記式(3b)
で表される。なお、これらのモノマーにおいて立体異性
体が存在する場合には、それらは単独で又は混合物とし
て使用できる。
[Monomer unit of the formula (IIIb)]
The monomer corresponding to the monomer unit of Ib) is represented by the following formula (3b)
It is represented by When stereoisomers exist in these monomers, they can be used alone or as a mixture.

【化23】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、X1〜X3
は、同一又は異なって、−CH2−又は−CO−O−を
示し、R40〜R42、同一又は異なって、水素原子又はメ
チル基を示す)
Embedded image (Wherein, Ra represents a hydrogen atom or a methyl group, and X 1 to X 3
Are the same or different, -CH 2 - or -CO-O- are shown, R 40 to R 42, identical or different, represent a hydrogen atom or a methyl group)

【0087】式(3b)で表される化合物の代表的な例と
して下記の化合物が挙げられる。 [3-9]1−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキサ
トリシクロ[4.3.1.13,8]ウンデカン−5−オ
ン(Ra=H又はCH3、R40=R41=R42=H、X2
−CO−O−(左側がR41の結合している炭素原子
側)、X1=X3=−CH2−) [3-10]1−(メタ)アクリロイルオキシ−4,7−ジ
オキサトリシクロ[4.4.1.13,9]ドデカン−
5,8−ジオン(Ra=H又はCH3、R40=R41=R42
=H、X1=−CO−O−(左側がR40の結合している
炭素原子側)、X2=−CO−O−(左側がR41の結合
している炭素原子側)、X3=−CH2−) [3-11]1−(メタ)アクリロイルオキシ−4,8−ジ
オキサトリシクロ[4.4.1.13,9]ドデカン−
5,7−ジオン(Ra=H又はCH3、R40=R41=R42
=H、X1=−O−CO−(左側がR40の結合している
炭素原子側)、X2=−CO−O−(左側がR41の結合
している炭素原子側)、X3=−CH2−) [3-12]1−(メタ)アクリロイルオキシ−5,7−ジ
オキサトリシクロ[4.4.1.13,9]ドデカン−
4,8−ジオン(Ra=H又はCH3、R40=R41=R42
=H、X1=−CO−O−(左側がR40の結合している
炭素原子側)、X2=−O−CO−(左側がR41の結合
している炭素原子側)、X3=−CH2−)
Representative examples of the compound represented by the formula (3b) include the following compounds. [3-9] 1- (meth) acryloyloxy-4-oxatricyclo [4.3.1.1 3,8 ] undecane-5-one (R a = H or CH 3 , R 40 = R 41 = R 42 = H, X 2 =
—CO—O— (the left side is the carbon atom side to which R 41 is bonded), X 1 XX 3 −—CH 2 —) [3-10] 1- (meth) acryloyloxy-4,7-dioxa Tricyclo [4.4.1.1 3,9 ] dodecane-
5,8-dione (R a = H or CH 3 , R 40 = R 41 = R 42
= H, X 1 = —CO—O— (left side is a carbon atom side to which R 40 is bonded), X 2 = —CO—O— (left side is a carbon atom side to which R 41 is bonded), X 3 = -CH 2 -) [3-11 ] 1- ( meth) acryloyloxy-4,8-dioxatricyclo [4.4.1.1 3, 9] dodecane -
5,7-dione (R a = H or CH 3 , R 40 = R 41 = R 42
= H, X 1 = -O- CO- ( left carbon atoms side bonded to R 40), X 2 = -CO -O- ( left carbon atoms side bonded to R 41), X 3 = -CH 2 -) [3-12 ] 1- ( meth) acryloyloxy-5,7-dioxatricyclo [4.4.1.1 3, 9] dodecane -
4,8-dione (R a = H or CH 3 , R 40 = R 41 = R 42
= H, X 1 = -CO- O- ( left bonded to the carbon atom side of the R 40), X 2 = -O -CO- ( left bonded to the carbon atom side of the R 41), X 3 = -CH 2 -)

【0088】上記式(3b)で表される化合物のうち、X
2=−CO−O−、X1=X3=−CH2−である化合物
(3b-1)は、例えば、下記反応工程式に従って得ること
ができる。
Among the compounds represented by the above formula (3b), X
The compound (3b-1) in which 2 = —CO—O— and X 1 = X 3 = —CH 2 — can be obtained, for example, according to the following reaction scheme.

【化24】 (式中、RX、Ra、R40、R41、R42は前記に同じ)Embedded image (Wherein, R X , R a , R 40 , R 41 and R 42 are the same as above)

【0089】この反応工程式において、式(25)で表さ
れる化合物は、式(24)で表される2−アダマンタノン
化合物を、N−ヒドロキシフタルイミド等のN−ヒドロ
キシイミド系触媒と、バナジウム化合物(例えば、バナ
ジウム(III)アセチルアセトナト等)及びマンガン化
合物(例えば、マンガン(II)アセチルアセトナト等)
の存在下、酸素と反応させることにより得ることができ
る。この際、N−ヒドロキシイミド系触媒の使用量は、
式(24)で表される化合物1モルに対して、例えば0.
000001〜1モル、好ましくは0.00001〜
0.5モル程度である。また、バナジウム化合物及びマ
ンガン化合物の総使用量は、例えば、式(24)で表され
る化合物1モルに対して、0.0001〜0.7モル、
好ましくは0.001〜0.5モル程度である。バナジ
ウム化合物とマンガン化合物との比率(金属原子比)
は、例えば、前者/後者=99/1〜1/99、好まし
くは95/5〜10/90程度である。酸素は式(24)
で表される化合物に対して過剰量用いる場合が多い。反
応は、例えば、酢酸などの有機酸、アセトニトリルなど
のニトリル類、ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水
素などの溶媒中、常圧又は加圧下、20〜200℃程
度、好ましくは30〜150℃程度の温度で行われる。
In this reaction scheme, the compound represented by the formula (25) is obtained by converting a 2-adamantanone compound represented by the formula (24) into an N-hydroxyimide-based catalyst such as N-hydroxyphthalimide and vanadium. Compound (for example, vanadium (III) acetylacetonate, etc.) and manganese compound (for example, manganese (II) acetylacetonate, etc.)
By reacting with oxygen in the presence of At this time, the amount of the N-hydroxyimide-based catalyst used is
For example, 0.1 mol per 1 mol of the compound represented by the formula (24).
00000-1 mol, preferably 0.00001-
It is about 0.5 mol. Further, the total amount of the vanadium compound and the manganese compound is, for example, 0.0001 to 0.7 mol, relative to 1 mol of the compound represented by the formula (24),
Preferably it is about 0.001-0.5 mol. Ratio of vanadium compound to manganese compound (metal atomic ratio)
Is, for example, the former / the latter = 99/1 to 1/99, preferably about 95/5 to 10/90. Oxygen is formula (24)
Is often used in excess with respect to the compound represented by The reaction may be carried out, for example, in a solvent such as an organic acid such as acetic acid, a nitrile such as acetonitrile, or a halogenated hydrocarbon such as dichloroethane at a normal pressure or under a pressure of about 20 to 200 ° C., preferably about 30 to 150 ° C. Done in

【0090】こうして得られた式(25)で表される5−
ヒドロキシ−2−アダマンタノン化合物を、N−ヒドロ
キシフタルイミド等のN−ヒドロキシイミド系触媒と、
必要に応じてコバルト化合物(例えば、酢酸コバルト、
コバルトアセチルアセトナト等)などの金属系助触媒の
存在下、第1級又は第2級アルコールと共に、分子状酸
素により酸化すると、バイヤービリガー型の反応が進行
して、式(26)で表される1−ヒドロキシ−4−オキサ
トリシクロ[4.3.1.13,8]ウンデカン化合物が
生成する。前記第1級又は第2級アルコールとしては、
例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、
2−プロパノール、s−ブチルアルコール、シクロヘキ
サノール、1−フェニルエタノール、ベンズヒドロール
などが挙げられる。好ましくは第2級アルコールであ
る。前記アルコールは共酸化剤として機能し、通常、系
内でアルデヒド、カルボン酸又はケトンに変換される。
N−ヒドロキシイミド系触媒は、式(25)の化合物1モ
ルに対して、例えば0.000001〜1モル、好まし
くは0.00001〜0.5モル程度である。また、金
属系助触媒の使用量は、式(25)の化合物1モルに対し
て、例えば0.0001〜0.7モル、好ましくは0.
001〜0.5モル程度である。前記アルコールの使用
量は、式(25)の化合物1モルに対して、例えば0.5
〜100モル、好ましくは1〜50モル程度である。酸
素は式(25)の化合物に対して過剰量用いる場合が多
い。反応は、例えば、酢酸などの有機酸、アセトニトリ
ル、ベンゾニトリルなどのニトリル類、トリフルオロメ
チルベンゼンなどのハロゲン化炭化水素、酢酸エチルな
どのエステル類等の溶媒中、常圧又は加圧下、20〜2
00℃程度、好ましくは30〜150℃程度の温度で行
われる。なお、式(26)の化合物は、一般的なバイヤー
ビリガー反応、すなわち、化合物(25)と過酸化水素等
の過酸化物やm−クロロ過安息香酸等の過酸との反応に
より得ることもできる。
The thus obtained 5- (5) represented by the equation (25)
A hydroxy-2-adamantanone compound, an N-hydroxyimide-based catalyst such as N-hydroxyphthalimide;
If necessary, a cobalt compound (for example, cobalt acetate,
When oxidized by molecular oxygen together with a primary or secondary alcohol in the presence of a metal promoter such as cobalt acetylacetonate), a Bayer-Villiger-type reaction proceeds and is represented by the formula (26). 1-hydroxy-4-oxatricyclo [4.3.1.1 3,8 ] undecane compound is produced. As the primary or secondary alcohol,
For example, methanol, ethanol, 1-propanol,
Examples thereof include 2-propanol, s-butyl alcohol, cyclohexanol, 1-phenylethanol, and benzhydrol. Preferred are secondary alcohols. The alcohol functions as a co-oxidant and is usually converted in the system to an aldehyde, carboxylic acid or ketone.
The amount of the N-hydroxyimide-based catalyst is, for example, about 0.000001 to 1 mol, preferably about 0.00001 to 0.5 mol, per 1 mol of the compound of the formula (25). The amount of the metal-based cocatalyst to be used is, for example, 0.0001 to 0.7 mol, preferably 0.1 mol, per mol of the compound of the formula (25).
It is about 001 to 0.5 mol. The amount of the alcohol used is, for example, 0.5 to 1 mol of the compound of the formula (25).
It is about 100 mol, preferably about 1-50 mol. Oxygen is often used in excess with respect to the compound of the formula (25). The reaction may be performed, for example, in a solvent such as an organic acid such as acetic acid, acetonitrile, nitriles such as benzonitrile, a halogenated hydrocarbon such as trifluoromethylbenzene, or an ester such as ethyl acetate, at normal pressure or under a pressure of 20 to 20. 2
It is carried out at a temperature of about 00C, preferably about 30 to 150C. The compound of the formula (26) can be obtained by a general Bayer-Villiger reaction, that is, the reaction of the compound (25) with a peroxide such as hydrogen peroxide or a peracid such as m-chloroperbenzoic acid. it can.

【0091】上記反応で生成した1−ヒドロキシ−4−
オキサトリシクロ[4.3.1.1 3,8]ウンデカン化
合物(26)と(メタ)アクリル酸又はその誘導体(8)
との反応(エステル化反応)は、前記ヒドロキシオキサ
ビシクロオクタノン誘導体(7a)等と(メタ)アクリル
酸又はその誘導体(8)との反応に準じて行うことがで
きる。
The 1-hydroxy-4-produced by the above reaction
Oxatricyclo [4.3.1.1] 3,8] Undecane
Compound (26) and (meth) acrylic acid or its derivative (8)
Reaction (esterification reaction) with the hydroxy oxa
Bicyclooctanone derivative (7a) etc. and (meth) acryl
It can be carried out according to the reaction with an acid or its derivative (8).
Wear.

【0092】上記式(3b)で表される化合物のうち、X
1=−CO−O−で且つX2=X3=−CH2−である化合
物、X3=−CO−O−で且つX1=X2=−CH2−であ
る化合物は、対応するアダマンタノン化合物から上記と
同様の方法により製造できる。また、−CO−O−基を
複数個有する化合物は、対応するアダマンタンジオン又
はアダマンタントリオン化合物から上記の方法に準じて
製造できる。
Among the compounds represented by the above formula (3b), X
1 = -CO-O-in and X 2 = X 3 = -CH 2 - , compound, X 3 = -CO-O- in and X 1 = X 2 = -CH 2 - Compounds that are the corresponding It can be produced from the adamantanone compound by the same method as described above. Further, the compound having a plurality of —CO—O— groups can be produced from the corresponding adamantanedione or adamantanetrione compound according to the above method.

【0093】[式(IIIc)のモノマー単位]前記式(II
Ic)のモノマー単位を形成するモノマーは下記式(3c)
で表される。なお、これらのモノマーにおいて立体異性
体が存在する場合には、それらは単独で又は混合物とし
て使用できる。
[Monomer unit of the formula (IIIc)]
The monomer forming the monomer unit of Ic) is represented by the following formula (3c)
It is represented by When stereoisomers exist in these monomers, they can be used alone or as a mixture.

【化25】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、R43及び
44は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示
す)
Embedded image (Wherein, R a represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 43 and R 44 are the same or different and represent a hydrogen atom or a methyl group)

【0094】代表的な例として下記化合物が挙げられ
る。 [3-13]2−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキサ
トリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−5−オン
(Ra=H又はCH3、R43=R44=H) [3-14]2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−メチル
−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン
−5−オン(Ra=H又はCH3、R43=CH3、R 44
H)
Representative examples include the following compounds.
You. [3-13] 2- (meth) acryloyloxy-4-oxa
Tricyclo [4.2.1.03,7Nonan-5-one
(Ra= H or CHThree, R43= R44= H) [3-14] 2- (meth) acryloyloxy-2-methyl
-4-oxatricyclo [4.2.1.03,7] Nonan
-5-one (Ra= H or CHThree, R43= CHThree, R 44=
H)

【0095】[式(IIId)のモノマー単位]前記式(II
Id)のモノマー単位を形成するモノマーは下記式(3d)
で表される。なお、これらのモノマーにおいて立体異性
体が存在する場合には、それらは単独で又は混合物とし
て使用できる。
[Monomer Unit of the Formula (IIId)]
The monomer forming the monomer unit of Id) is represented by the following formula (3d)
It is represented by When stereoisomers exist in these monomers, they can be used alone or as a mixture.

【化26】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、R45、R
46、R47、R48及びR49は、同一又は異なって、水素原
子又はメチル基を示す)
Embedded image (Wherein, R a represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 45 , R
46 , R 47 , R 48 and R 49 are the same or different and each represent a hydrogen atom or a methyl group)

【0096】代表的な例には下記の化合物が含まれる。 [3-15]α−(メタ)アクリロイルオキシ−γ−ブチロ
ラクトン(Ra=H又はCH3、R45=R46=R47=R48
=R49=H) [3-16]α−(メタ)アクリロイルオキシ−α−メチル
−γ−ブチロラクトン(Ra=H又はCH3、R45=CH
3、R46=R47=R48=R49=H) [3-17]α−(メタ)アクリロイルオキシ−β,β−ジ
メチル−γ−ブチロラクトン(Ra=H又はCH3、R45
=R48=R49=H、R46=R47=CH3) [3-18]α−(メタ)アクリロイルオキシ−α,β,β
−トリメチル−γ−ブチロラクトン(Ra=H又はC
3、R45=R46=R47=CH3、R48=R49=H) [3-19]α−(メタ)アクリロイルオキシ−γ,γ−ジ
メチル−γ−ブチロラクトン(Ra=H又はCH3、R48
=R49=CH3、R45=R46=R47=H) [3-20]α−(メタ)アクリロイルオキシ−α,γ,γ
−トリメチル−γ−ブチロラクトン(Ra=H又はC
3、R45=R48=R49=CH3、R46=R47=H) [3-21]α−(メタ)アクリロイルオキシ−β,β,
γ,γ−テトラメチル−γ−ブチロラクトン(Ra=H
又はCH3、R46=R47=R48=R49=CH3、R45
H) [3-22]α−(メタ)アクリロイルオキシ−α,β,
β,γ,γ−ペンタメチル−γ−ブチロラクトン(Ra
=H又はCH3、R45=R46=R47=R48=R49=C
3
Representative examples include the following compounds. [3-15] α- (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone (R a = H or CH 3 , R 45 = R 46 = R 47 = R 48
= R 49 = H) [3-16 ] α- ( meth) acryloyloxy -α- methyl -γ- butyrolactone (R a = H or CH 3, R 45 = CH
3 , R 46 = R 47 = R 48 = R 49 = H) [3-17] α- (meth) acryloyloxy-β, β-dimethyl-γ-butyrolactone ( Ra = H or CH 3 , R 45
= R 48 = R 49 = H , R 46 = R 47 = CH 3) [3-18] α- ( meth) acryloyloxy -α, β, β
-Trimethyl-γ-butyrolactone (R a = H or C
H 3, R 45 = R 46 = R 47 = CH 3, R 48 = R 49 = H) [3-19] α- ( meth) acryloyloxy-gamma, .gamma.-dimethyl -γ- butyrolactone (R a = H Or CH 3 , R 48
= R 49 = CH 3, R 45 = R 46 = R 47 = H) [3-20] α- ( meth) acryloyloxy -α, γ, γ
-Trimethyl-γ-butyrolactone (R a = H or C
H 3, R 45 = R 48 = R 49 = CH 3, R 46 = R 47 = H) [3-21] α- ( meth) acryloyloxy-beta, beta,
γ, γ-tetramethyl-γ-butyrolactone (R a = H
Or CH 3 , R 46 = R 47 = R 48 = R 49 = CH 3 , R 45 =
H) [3-22] α- (meth) acryloyloxy-α, β,
β, γ, γ-pentamethyl-γ-butyrolactone ( Ra
= H or CH 3 , R 45 = R 46 = R 47 = R 48 = R 49 = C
H 3 )

【0097】前記式(3d)で表される化合物は、例え
ば、下記反応工程式に従って得ることができる。
The compound represented by the formula (3d) can be obtained, for example, according to the following reaction scheme.

【化27】 (式中、Rzは炭化水素基を示す。Ra、R45、R46、R
47、R48、R49、RXは前記に同じ)
Embedded image (Wherein, R z represents a hydrocarbon group. Ra , R 45 , R 46 , R
47 , R 48 , R 49 and R X are the same as described above)

【0098】上記反応工程式中、Rzにおける炭化水素
基としては、メチル、エチル、プロピル、s−ブチル、
t−ブチル、ビニル、アリル基などの炭素数1〜6程度
の脂肪族炭化水素基(アルキル基、アルケニル基又はア
ルキニル基);フェニル基、ナフチル基などの芳香族炭
化水素基;シクロアルキル基などの脂環式炭化水素基な
どが挙げられる。
In the above reaction scheme, the hydrocarbon group for R z includes methyl, ethyl, propyl, s-butyl,
aliphatic hydrocarbon groups having about 1 to 6 carbon atoms such as t-butyl, vinyl and allyl groups (alkyl groups, alkenyl groups or alkynyl groups); aromatic hydrocarbon groups such as phenyl group and naphthyl group; cycloalkyl groups Alicyclic hydrocarbon group, and the like.

【0099】α,β−不飽和カルボン酸エステル(27)
とアルコール(28)と酸素との反応は、N−ヒドロキシ
フタルイミドなどのN−ヒドロキシイミド系触媒と、必
要に応じてコバルト化合物(例えば、酢酸コバルト、コ
バルトアセチルアセトナト等)などの金属系助触媒の存
在下で行われる。α,β−不飽和カルボン酸エステル
(27)とアルコール(28)の比率は、両化合物の種類
(価格、反応性等)により適宜選択できる。例えば、ア
ルコール(28)をα,β−不飽和カルボン酸エステル
(27)に対して過剰(例えば、2〜50モル倍程度)に
用いてもよく、逆に、α,β−不飽和カルボン酸エステ
ル(27)をアルコール(28)に対して過剰に用いてもよ
い。N−ヒドロキシイミド系触媒の使用量は、α,β−
不飽和カルボン酸エステル(27)とアルコール(28)の
うち少量用いる方の化合物1モルに対して、例えば0.
000001〜1モル、好ましくは0.00001〜
0.5モル程度である。また、金属系助触媒の使用量
は、α,β−不飽和カルボン酸エステル(27)とアルコ
ール(28)のうち少量用いる方の化合物1モルに対し
て、例えば0.0001〜0.7モル、好ましくは0.
001〜0.5モル程度である。酸素はα,β−不飽和
カルボン酸エステル(27)とアルコール(28)のうち少
量用いる方の化合物に対して過剰量用いる場合が多い。
反応は、例えば、酢酸などの有機酸、アセトニトリルな
どのニトリル類、トリフルオロメチルベンゼンなどのハ
ロゲン化炭化水素、酢酸エチルなどのエステル類などの
溶媒中、常圧又は加圧下、0〜150℃程度、好ましく
は30〜100℃程度の温度で行われる。
Α, β-unsaturated carboxylic acid ester (27)
The reaction between alcohol and alcohol (28) with oxygen is carried out by an N-hydroxyimide-based catalyst such as N-hydroxyphthalimide and, if necessary, a metal-based co-catalyst such as a cobalt compound (eg, cobalt acetate, cobalt acetylacetonate, etc.). Done in the presence of The ratio between the α, β-unsaturated carboxylic acid ester (27) and the alcohol (28) can be appropriately selected depending on the type (price, reactivity, etc.) of both compounds. For example, the alcohol (28) may be used in excess (for example, about 2 to 50 times by mole) relative to the α, β-unsaturated carboxylic acid ester (27). The ester (27) may be used in excess with respect to the alcohol (28). The amount of the N-hydroxyimide-based catalyst used is α, β-
For example, 0.1 mol of the unsaturated carboxylic acid ester (27) and the alcohol (28) may be used with respect to 1 mol of the compound used in a small amount.
00000-1 mol, preferably 0.00001-
It is about 0.5 mol. The amount of the metal-based cocatalyst used is, for example, 0.0001 to 0.7 mol based on 1 mol of the compound used in a smaller amount among the α, β-unsaturated carboxylic acid ester (27) and the alcohol (28). , Preferably 0.
It is about 001 to 0.5 mol. Oxygen is often used in excess of the α, β-unsaturated carboxylic acid ester (27) and the alcohol (28), which are used in small amounts.
The reaction is, for example, in a solvent such as an organic acid such as acetic acid, a nitrile such as acetonitrile, a halogenated hydrocarbon such as trifluoromethylbenzene, or an ester such as ethyl acetate, at about 0 to 150 ° C. under normal pressure or pressure. And preferably at a temperature of about 30 to 100 ° C.

【0100】こうして得られたα−ヒドロキシ−γ−ブ
チロラクトン誘導体(29)と(メタ)アクリル酸又はそ
の誘導体(8)との反応は、前記ヒドロキシオキサビシ
クロオクタノン誘導体(7a)等と(メタ)アクリル酸又
はその誘導体(8)との反応に準じて行うことができ
る。
The reaction of the α-hydroxy-γ-butyrolactone derivative (29) thus obtained with (meth) acrylic acid or its derivative (8) is carried out by the above-mentioned hydroxyoxabicyclooctanone derivative (7a) and the like. The reaction can be carried out according to the reaction with acrylic acid or its derivative (8).

【0101】[式(IIIe)のモノマー単位]前記式(II
Ie)のモノマー単位を形成するモノマーは下記式(3e)
で表される。なお、これらのモノマーにおいて立体異性
体が存在する場合には、それらは単独で又は混合物とし
て使用できる。
[Monomer Unit of the Formula (IIIe)]
The monomer forming the monomer unit of Ie) is represented by the following formula (3e)
It is represented by When stereoisomers exist in these monomers, they can be used alone or as a mixture.

【化28】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、R50は、
水素原子、又は置換基を有していてもよい炭素数1〜2
0の直鎖状、分岐鎖状、環状若しくは有橋環状炭化水素
基を示す)
Embedded image (Wherein, R a represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 50 is
A hydrogen atom or a carbon number of 1 to 2 which may have a substituent
0 represents a linear, branched, cyclic or bridged cyclic hydrocarbon group)

【0102】代表的な例には下記の化合物が含まれる。 [3-23](メタ)アクリル酸(Ra=H又はCH3、R50
=H) [3-24](メタ)アクリル酸メチル(Ra=H又はC
3、R50=メチル基) [3-25](メタ)アクリル酸エチル(Ra=H又はC
3、R50=エチル基) [3-26](メタ)アクリル酸イソプロピル(Ra=H又
はCH3、R50=イソプロピル基) [3-27](メタ)アクリル酸n−ブチル(Ra=H又は
CH3、R50=n−ブチル基) [3-28](メタ)アクリル酸シクロヘキシル(Ra=H
又はCH3、R50=シクロヘキシル基) [3-29](メタ)アクリル酸デカヒドロナフチル(Ra
=H又はCH3、R50=デカヒドロナフチル基) [3-30](メタ)アクリル酸ノルボルニル(Ra=H又
はCH3、R50=ノルボルニル基) [3-31](メタ)アクリル酸イソボルニル(Ra=H又
はCH3、R50=イソボルニル基) [3-32](メタ)アクリル酸アダマンチル(Ra=H又
はCH3、R50=アダマンチル基) [3-33](メタ)アクリル酸ジメチルアダマンチル(R
a=H又はCH3、R50=ジメチルアダマンチル基) [3-34](メタ)アクリル酸トリシクロ[5.2.1.
2,6]デシル(Ra=H又はCH3、R50=トリシクロ
[5.2.1.02,6]デシル基) [3-35](メタ)アクリル酸テトラシクロ[4.4.
0.12,5.17,10]ドデシル(Ra=H又はCH3、R
50=テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデ
シル基)
Representative examples include the following compounds. [3-23] (meth) acrylic acid (R a = H or CH 3 , R 50
= H) [3-24] Methyl (meth) acrylate (R a = H or C
H 3 , R 50 = methyl group) [3-25] Ethyl (meth) acrylate (R a = H or C
H 3 , R 50 = ethyl group) [3-26] isopropyl (meth) acrylate ( Ra = H or CH 3 , R 50 = isopropyl group) [3-27] n-butyl (meth) acrylate (R a = H or CH 3 , R 50 = n-butyl group) [3-28] Cyclohexyl (meth) acrylate ( Ra = H
Or CH 3 , R 50 = cyclohexyl group) [3-29] Decahydronaphthyl (meth) acrylate (R a
= H or CH 3 , R 50 = decahydronaphthyl group) [3-30] norbornyl (meth) acrylate (R a = H or CH 3 , R 50 = norbornyl group) [3-31] (meth) acrylic acid Isobornyl (R a = H or CH 3 , R 50 = isobornyl group) [3-32] Adamantyl (meth) acrylate (R a = H or CH 3 , R 50 = adamantyl group) [3-33] (meth) Dimethyl adamantyl acrylate (R
a = H or CH 3 , R 50 = dimethyladamantyl group) [3-34] tricyclo (meth) acrylate [5.2.1.
0 2,6 ] decyl (R a = H or CH 3 , R 50 = tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decyl group) [3-35] tetracyclo [meth] acrylate [4.4.
0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodecyl (R a = H or CH 3 , R
50 = tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodecyl group)

【0103】これらの化合物のR50に相当する基に、ヒ
ドロキシ基、ヒドロキシメチル基、カルボキシル基又は
オキソ基などの置換基が結合している化合物も好まし
い。
Compounds in which a substituent such as a hydroxy group, a hydroxymethyl group, a carboxyl group or an oxo group is bonded to the group corresponding to R 50 of these compounds are also preferred.

【0104】[式(IIIf)のモノマー単位]前記式(II
If)のモノマー単位を形成するモノマーは下記式(3f)
で表される。
[Monomer Unit of the Formula (IIIf)]
The monomer forming the monomer unit of If) is represented by the following formula (3f)
It is represented by

【化29】 [3-36]無水マレイン酸Embedded image [3-36] maleic anhydride

【0105】[式(IIIg)のモノマー単位]前記式(II
Ig)のモノマー単位を形成するモノマーは下記式(3g)
で表される。なお、これらのモノマーにおいて立体異性
体が存在する場合には、それらは単独で又は混合物とし
て使用できる。
[Monomer Unit of the Formula (IIIg)]
The monomer forming the monomer unit of Ig) is the following formula (3g)
It is represented by When stereoisomers exist in these monomers, they can be used alone or as a mixture.

【化30】 (式中、R51、R52、R53及びR54は、同一又は異なっ
て、水素原子又はメチル基を示す。o、p及びqは、そ
れぞれ、0又は1を示す)
Embedded image (Wherein, R 51 , R 52 , R 53 and R 54 are the same or different and each represent a hydrogen atom or a methyl group. O, p and q each represent 0 or 1)

【0106】式(3g)で表される化合物の代表的な例と
して下記の化合物が挙げられる。 [3-37]4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6
デカン−8−エン−5−オン(R53=R54=H、o=p
=0、q=1) [3-38]3−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6
デカン−8−エン−4−オン(R51=R52=H、o=q
=0、p=1) [3-39]5−オキサトリシクロ[6.2.1.02,7
ウンデカン−9−エン−6−オン(R53=R54=H、o
=p=0、q=2) [3-40]4−オキサトリシクロ[6.2.1.02,7
ウンデカン−9−エン−5−オン(R51=R52=R53
54=H、o=0、p=q=1) [3-41]4−オキサペンタシクロ[6.5.1.
9,12.02,6.08,13]ペンタデカン−10−エン−
5−オン(R53=R54=H、o=1、p=0、q=1) [3-42]3−オキサペンタシクロ[6.5.1.
9,12.02,6.08,13]ペンタデカン−10−エン−
4−オン(R51=R52=H、o=1、p=1、q=0) [3-43]5−オキサペンタシクロ[6.6.1.1
10,13.02,7.09,14]ヘキサデカン−11−エン−6
−オン(R53=R54=H、o=1、p=0、q=2) [3-44]4−オキサペンタシクロ[6.6.1.1
10,13.02,7.09,14]ヘキサデカン−11−エン−5
−オン(R51=R52=R53=R54=H、o=1、p=q
=1)
Representative examples of the compound represented by the formula (3g) include the following compounds. [3-37] 4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ]
Decane-8-en-5-one ( R53 = R54 = H, o = p
= 0, q = 1) [3-38] 3-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ]
Decane-8-en-4-one (R 51 = R 52 = H, o = q
= 0, p = 1) [3-39] 5-oxatricyclo [6.2.1.0 2,7 ]
Undecane-9-en-6-one ( R53 = R54 = H, o
= P = 0, q = 2) [3-40] 4-oxatricyclo [6.2.1.0 2,7 ]
Undecane-9-en-5-one (R 51 = R 52 = R 53 =
R 54 = H, o = 0, p = q = 1) [3-41] 4-oxapentacyclo [6.5.5.1.
19,12 . 0 2,6 . 0 8,13 ] pentadecane-10-ene-
5-one ( R53 = R54 = H, o = 1, p = 0, q = 1) [3-42] 3-oxapentacyclo [6.5.1.
19,12 . 0 2,6 . 0 8,13 ] pentadecane-10-ene-
4- On (R 51 = R 52 = H , o = 1, p = 1, q = 0) [3-43] 5- oxa penta cyclo [6.6.1.1
10,13 . 0 2,7 . 0 9,14 ] hexadecane-11-ene-6
-One (R 53 = R 54 = H, o = 1, p = 0, q = 2) [3-44] 4-oxapentacyclo [6.6.1.1]
10,13 . 0 2,7 . 0 9,14 ] hexadecane-11-ene-5
-On (R 51 = R 52 = R 53 = R 54 = H, o = 1, p = q
= 1)

【0107】これらの化合物は公知の方法又はそれに準
じた方法により得ることができる。例えば、化合物[3-
37]はシクロペンタジエンと2,5−ジヒドロフラン−
2−オンとのディールスアルダー反応等により得ること
ができる。また、化合物[3-38]は、ジャーナル・オブ
・オーガニック・ケミストリー(J. Org.Chem.)、第41
巻、第7号、(1976)、第1221頁に記載の方法、化合物
[3-39]は、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミス
トリー(J. Org.Chem)、第50巻、第25号、第5193頁(1
985)に記載の方法、化合物[3-40]は、テトラヘドロ
ン・レター(Tetrahedron Lett.)第4099頁、(1976)
に記載の方法により製造できる。化合物[3-41]〜[3-
44]は、それぞれ、化合物[3-37]〜[3-40]又はその
誘導体とシクロペンタジエンとのディールスアルダー反
応等により得ることができる。
These compounds can be obtained by a known method or a method analogous thereto. For example, the compound [3-
37] is cyclopentadiene and 2,5-dihydrofuran-
It can be obtained by a Diels-Alder reaction with 2-one or the like. In addition, compound [3-38] is described in Journal of Organic Chemistry (J. Org. Chem.), No. 41.
Vol. 7, No. 7, (1976), p. 1221, compound [3-39] is disclosed in Journal of Organic Chemistry (J. Org. Chem.), Vol. 50, No. 25, 5193 pages (1
985), compound [3-40] can be obtained by the method described in Tetrahedron Lett., P. 4099, (1976).
Can be produced. Compounds [3-41] to [3-
44] can be obtained by a Diels-Alder reaction between compounds [3-37] to [3-40] or a derivative thereof and cyclopentadiene, respectively.

【0108】[式(IIIh)のモノマー単位]前記式(II
Ih)のモノマー単位を形成するモノマーは下記式(3h)
で表される。なお、これらのモノマーにおいて立体異性
体が存在する場合には、それらは単独で又は混合物とし
て使用できる。
[Monomer Unit of the Formula (IIIh)]
The monomer forming the monomer unit of Ih) is represented by the following formula (3h)
It is represented by When stereoisomers exist in these monomers, they can be used alone or as a mixture.

【化31】 (式中、R55は、水素原子、ヒドロキシル基、ヒドロキ
シメチル基又はカルボキシル基を示す。rは0又は1を
示す)
Embedded image (Wherein, R 55 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a hydroxymethyl group or a carboxyl group; r represents 0 or 1)

【0109】代表的な例として下記化合物が挙げられ
る。 [3-45]ノルボルネン(R55=H、r=0) [3-46]5−ヒドロキシ−2−ノルボルネン(R55=O
H、r=0)
Representative examples include the following compounds. [3-45] norbornene (R 55 H, r = 0) [3-46] 5-hydroxy-2-norbornene (R 55 RO
H, r = 0)

【0110】本発明のフォトレジスト用樹脂組成物は、
前記本発明のフォトレジスト用高分子化合物と光酸発生
剤とを含んでいる。
The photoresist resin composition of the present invention comprises:
It contains the polymer compound for photoresist of the present invention and a photoacid generator.

【0111】光酸発生剤としては、露光により効率よく
酸を生成する慣用乃至公知の化合物、例えば、ジアゾニ
ウム塩、ヨードニウム塩(例えば、ジフェニルヨードヘ
キサフルオロホスフェートなど)、スルホニウム塩(例
えば、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチ
モネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホ
スフェート、トリフェニルスルホニウムメタンスルホネ
ートなど)、スルホン酸エステル[例えば、1−フェニ
ル−1−(4−メチルフェニル)スルホニルオキシ−1
−ベンゾイルメタン、1,2,3−トリスルホニルオキ
シメチルベンゼン、1,3−ジニトロ−2−(4−フェ
ニルスルホニルオキシメチル)ベンゼン、1−フェニル
−1−(4−メチルフェニルスルホニルオキシメチル)
−1−ヒドロキシ−1−ベンゾイルメタンなど]、オキ
サチアゾール誘導体、s−トリアジン誘導体、ジスルホ
ン誘導体(ジフェニルジスルホンなど)、イミド化合
物、オキシムスルホネート、ジアゾナフトキノン、ベン
ゾイントシレートなどを使用できる。これらの光酸発生
剤は単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。
Examples of the photoacid generator include common or known compounds which efficiently generate an acid upon exposure to light, such as diazonium salts, iodonium salts (eg, diphenyliodohexafluorophosphate), and sulfonium salts (eg, triphenylsulfonium). Hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium hexafluorophosphate, triphenylsulfonium methanesulfonate, etc.), sulfonic acid ester [for example, 1-phenyl-1- (4-methylphenyl) sulfonyloxy-1
-Benzoylmethane, 1,2,3-trisulfonyloxymethylbenzene, 1,3-dinitro-2- (4-phenylsulfonyloxymethyl) benzene, 1-phenyl-1- (4-methylphenylsulfonyloxymethyl)
-1-hydroxy-1-benzoylmethane, etc.], oxathiazole derivatives, s-triazine derivatives, disulfone derivatives (eg, diphenyldisulfone), imide compounds, oxime sulfonates, diazonaphthoquinone, benzoin tosylate, and the like. These photoacid generators can be used alone or in combination of two or more.

【0112】光酸発生剤の使用量は、光照射により生成
する酸の強度や前記高分子化合物における各モノマー単
位の比率などに応じて適宜選択でき、例えば、前記高分
子化合物100重量部に対して0.1〜30重量部、好
ましくは1〜25重量部、さらに好ましくは2〜20重
量部程度の範囲から選択できる。
The amount of the photoacid generator used can be appropriately selected according to the strength of the acid generated by light irradiation, the ratio of each monomer unit in the polymer compound, and the like. For example, based on 100 parts by weight of the polymer compound 0.1 to 30 parts by weight, preferably 1 to 25 parts by weight, more preferably about 2 to 20 parts by weight.

【0113】フォトレジスト用樹脂組成物は、アルカリ
可溶性樹脂(例えば、ノボラック樹脂、フェノール樹
脂、イミド樹脂、カルボキシル基含有樹脂など)などの
アルカリ可溶成分、着色剤(例えば、染料など)、有機
溶媒(例えば、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、ア
ルコール類、エステル類、アミド類、ケトン類、エーテ
ル類、セロソルブ類、カルビトール類、グリコールエー
テルエステル類、これらの混合溶媒など)などを含んで
いてもよい。
The resin composition for a photoresist includes an alkali-soluble component such as an alkali-soluble resin (for example, a novolak resin, a phenol resin, an imide resin, and a carboxyl group-containing resin), a coloring agent (for example, a dye), and an organic solvent. (Eg, hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, alcohols, esters, amides, ketones, ethers, cellosolves, carbitols, glycol ether esters, mixed solvents thereof, and the like). May be.

【0114】このフォトレジスト用樹脂組成物を基材又
は基板上に塗布し、乾燥した後、所定のマスクを介し
て、塗膜(レジスト膜)に光線を露光して(又は、さら
に露光後ベークを行い)潜像パターンを形成し、次いで
現像することにより、微細なパターンを高い精度で形成
できる。
After coating the photoresist resin composition on a substrate or substrate and drying, the coating film (resist film) is exposed to light through a predetermined mask (or further baked after exposure). The fine pattern can be formed with high precision by forming a latent image pattern and then developing.

【0115】基材又は基板としては、シリコンウエハ、
金属、プラスチック、ガラス、セラミックなどが挙げら
れる。フォトレジスト用樹脂組成物の塗布は、スピンコ
ータ、ディップコータ、ローラコータなどの慣用の塗布
手段を用いて行うことができる。塗膜の厚みは、例えば
0.1〜20μm、好ましくは0.3〜2μm程度であ
る。
As the base material or the substrate, a silicon wafer,
Examples include metal, plastic, glass, and ceramic. The application of the resin composition for a photoresist can be performed using a conventional application means such as a spin coater, a dip coater, and a roller coater. The thickness of the coating film is, for example, about 0.1 to 20 μm, and preferably about 0.3 to 2 μm.

【0116】露光には、種々の波長の光線、例えば、紫
外線、X線などが利用でき、半導体レジスト用では、通
常、g線、i線、エキシマレーザー(例えば、XeC
l、KrF、KrCl、ArF、ArClなど)などが
使用される。露光エネルギーは、例えば1〜1000m
J/cm2、好ましくは10〜500mJ/cm2程度で
ある。
Light beams having various wavelengths, for example, ultraviolet rays and X-rays can be used for exposure. For semiconductor resists, g-rays, i-rays, excimer lasers (for example, XeC
1, KrF, KrCl, ArF, ArCl, etc.) are used. Exposure energy is, for example, 1 to 1000 m
J / cm 2 , preferably about 10 to 500 mJ / cm 2 .

【0117】光照射により光酸発生剤から酸が生成し、
この酸により、例えば前記高分子化合物のアルカリ可溶
性ユニットのカルボキシル基等の保護基(脱離性基)が
速やかに脱離して、可溶化に寄与するカルボキシル基等
が生成する。そのため、水又はアルカリ現像液による現
像により、所定のパターンを精度よく形成できる。
An acid is generated from the photoacid generator by light irradiation,
By this acid, for example, a protective group (leaving group) such as a carboxyl group of the alkali-soluble unit of the polymer compound is rapidly eliminated, and a carboxyl group or the like contributing to solubilization is generated. Therefore, a predetermined pattern can be accurately formed by development with water or an alkali developing solution.

【0118】[0118]

【発明の効果】本発明のフォトレジスト用高分子化合物
は、ラクトン環の縮合した特定構造の脂環式骨格を有す
るモノマー単位を含んでいるので、基板に対する密着性
とエッチング耐性とをバランスよく兼ね備える。特に、
前記脂環式骨格が、エステル結合を構成する酸素原子と
の結合部位に第3級炭素原子を有する場合には、基板に
対する密着性が高く、しかも優れた酸脱離性及びエッチ
ング耐性を示す。
The polymer compound for photoresist of the present invention contains a monomer unit having an alicyclic skeleton having a specific structure in which a lactone ring is condensed, and thus has a good balance between adhesion to a substrate and etching resistance. . In particular,
When the alicyclic skeleton has a tertiary carbon atom at the bonding site with the oxygen atom constituting the ester bond, the alicyclic skeleton has high adhesion to the substrate and exhibits excellent acid desorption and etching resistance.

【0119】本発明のフォトレジスト用樹脂組成物及び
半導体の製造方法によれば、レジストとして上記のよう
な優れた特性を有する高分子化合物を用いるので、微細
なパターンを高い精度で形成することができる。
According to the photoresist resin composition and the method for producing a semiconductor of the present invention, a high molecular compound having the above excellent properties is used as a resist, so that a fine pattern can be formed with high precision. it can.

【0120】[0120]

【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定
されるものではない。なお、化合物番号(モノマー番
号)の後ろに「メタクリレート」とあるのは、明細中に
記載の化合物番号に相当する2つの化合物のうちメタク
リロイルオキシ基を有する化合物を示す。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which should not be construed as limiting the invention thereto. The term “methacrylate” after the compound number (monomer number) indicates a compound having a methacryloyloxy group among two compounds corresponding to the compound numbers described in the specification.

【0121】製造例1 [第1工程]アクリル酸72g(1.0モル)、イソプ
レン81.6g(1.2モル)を耐圧反応器に仕込み、
さらにハイドロキノンを0.5g添加し、160℃で1
時間加熱攪拌した。反応混合物を、減圧下、ロータリー
エバポレーターに供し、メチルシクロヘキセンカルボン
酸130g(収率83%)を得た。
Production Example 1 [First Step] 72 g (1.0 mol) of acrylic acid and 81.6 g (1.2 mol) of isoprene were charged into a pressure-resistant reactor.
Further, 0.5 g of hydroquinone was added.
The mixture was heated and stirred for hours. The reaction mixture was applied to a rotary evaporator under reduced pressure to obtain 130 g of methylcyclohexenecarboxylic acid (yield: 83%).

【0122】[第2工程]上記メチルシクロヘキセンカ
ルボン酸1.4g(10ミリモル)、タングステン酸5
0mg(0.2ミリモル)及びt−ブチルアルコール1
5mlの混合液中に、攪拌しながら、30重量%過酸化
水素水2mlを室温下で滴下し、さらに室温下で5時間
攪拌した。その結果、下記式(7a-1)、(7a-2)、(7b
-1)及び(7b-2)で表される4種のオキサビシクロオク
タノン誘導体(ヒドロキシラクトン)が合計収率90%
で生成していた。反応混合物をシリカゲルカラムクロマ
トグラフィーにより精製し、前記4種のヒドロキシラク
トンの混合物を得た。
[Second Step] 1.4 g (10 mmol) of the above methylcyclohexenecarboxylic acid, tungstic acid 5
0 mg (0.2 mmol) and t-butyl alcohol 1
While stirring, 2 ml of a 30% by weight aqueous hydrogen peroxide solution was added dropwise at room temperature to 5 ml of the mixture, and the mixture was further stirred at room temperature for 5 hours. As a result, the following equations (7a-1), (7a-2), (7b
The four kinds of oxabicyclooctanone derivatives (hydroxylactone) represented by (-1) and (7b-2) have a total yield of 90%
Was generated by The reaction mixture was purified by silica gel column chromatography to obtain a mixture of the four hydroxylactones.

【化32】 Embedded image

【0123】[第3工程]第2工程で得られた4種のヒ
ドロキシラクトンの混合物15.6g(0.1モル)、
トリエチルアミン12g(0.12モル)、ハイドロキ
ノン0.1gをテトラヒドロフラン(THF)100m
lに溶解し、液の温度を10℃以下に制御しながらメタ
クリル酸クロリド10.5g(0.1モル)を攪拌下で
滴下した。滴下後さらに10℃で30分間攪拌した。そ
の結果、下記式(1a-1)、(1a-2)、(1b-1)及び(1b
-2)で表される対応する4種のメタクリル酸エステルが
21g(合計収率94%)生成していた。反応混合物を
シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、4
種のメタクリル酸エステルの混合物を得た。
[Third Step] 15.6 g (0.1 mol) of a mixture of the four kinds of hydroxylactones obtained in the second step,
12 g (0.12 mol) of triethylamine and 0.1 g of hydroquinone were added to 100 m of tetrahydrofuran (THF).
10.5 g (0.1 mol) of methacrylic acid chloride was added dropwise with stirring while controlling the temperature of the solution to 10 ° C. or lower. After the addition, the mixture was further stirred at 10 ° C. for 30 minutes. As a result, the following formulas (1a-1), (1a-2), (1b-1) and (1b-1)
The corresponding four types of methacrylates represented by -2) were produced in an amount of 21 g (94% in total yield). The reaction mixture was purified by silica gel column chromatography,
A mixture of different methacrylates was obtained.

【化33】 Embedded image

【0124】製造例2 [第1工程]アクリル酸72g(1.0モル)、2,3
−ジメチルブタジエン98.4g(1.2モル)を耐圧
反応器に仕込み、さらにハイドロキノンを0.5g添加
し、160℃で1時間加熱攪拌した。反応混合物を、減
圧下、ロータリーエバポレーターに供し、ジメチルシク
ロヘキセンカルボン酸134g(収率87%)を得た。
Production Example 2 [First Step] Acrylic acid 72 g (1.0 mol), 2, 3
-98.4 g (1.2 mol) of dimethylbutadiene was charged into a pressure-resistant reactor, and 0.5 g of hydroquinone was further added thereto, followed by heating and stirring at 160 ° C for 1 hour. The reaction mixture was applied to a rotary evaporator under reduced pressure to obtain 134 g of dimethylcyclohexenecarboxylic acid (87% yield).

【0125】[第2工程]上記ジメチルシクロヘキセン
カルボン酸1.54g(10ミリモル)、タングステン
酸50mg(0.2ミリモル)及びt−ブチルアルコー
ル15mlの混合液中に、攪拌しながら、30重量%過
酸化水素水2mlを室温下で滴下し、さらに室温下で5
時間攪拌した。その結果、下記式(7a-3)及び(7b-3)
で表される2種のオキサビシクロオクタノン誘導体(ヒ
ドロキシラクトン)が合計収率90%で生成していた。
反応混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーによ
り精製し、前記2種のヒドロキシラクトンの混合物を得
た。
[Second Step] In a mixed solution of 1.54 g (10 mmol) of the above dimethylcyclohexenecarboxylic acid, 50 mg (0.2 mmol) of tungstic acid and 15 ml of t-butyl alcohol, 30% by weight of the mixture was stirred. 2 ml of hydrogen oxide water was added dropwise at room temperature, and
Stirred for hours. As a result, the following equations (7a-3) and (7b-3)
The two oxabicyclooctanone derivatives (hydroxylactone) represented by were produced with a total yield of 90%.
The reaction mixture was purified by silica gel column chromatography to obtain a mixture of the two types of hydroxylactone.

【化34】 Embedded image

【0126】[第3工程]第2工程で得られた2種のヒ
ドロキシラクトンの混合物17g(0.1モル)、トリ
エチルアミン12g(0.12モル)、ハイドロキノン
0.1gをテトラヒドロフラン(THF)100mlに
溶解し、液の温度を10℃以下に制御しながらメタクリ
ル酸クロリド10.5g(0.1モル)を攪拌下で滴下
した。滴下後さらに10℃で30分間攪拌した。その結
果、下記式(1a-3)及び(1b-3)で表される対応する2
種のメタクリル酸エステルが22g(合計収率92%)
生成していた。反応混合物をシリカゲルカラムクロマト
グラフィーにより精製し、2種のメタクリル酸エステル
の混合物を得た。
[Third Step] 17 g (0.1 mol) of a mixture of the two kinds of hydroxylactones obtained in the second step, 12 g (0.12 mol) of triethylamine and 0.1 g of hydroquinone were added to 100 ml of tetrahydrofuran (THF). After dissolution, 10.5 g (0.1 mol) of methacrylic acid chloride was added dropwise with stirring while controlling the temperature of the solution to 10 ° C. or lower. After the addition, the mixture was further stirred at 10 ° C. for 30 minutes. As a result, the corresponding 2 represented by the following formulas (1a-3) and (1b-3)
22 g of various methacrylates (92% in total yield)
Had been generated. The reaction mixture was purified by silica gel column chromatography to obtain a mixture of two methacrylates.

【化35】 Embedded image

【0127】実施例1 還流管、攪拌子、3方コックを備えた100ml丸底フ
ラスコに、製造例1で得た4種のメタクリル酸エステル
の混合物5.62g(25.1ミリモル)、1−(1−
メタクリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタ
ン([2−1](メタクリレート))4.38g(1
6.7ミリモル)、および開始剤(和光純薬工業製V−
65)1.00gを入れ、テトラヒドロフラン40gに
溶解させた。続いて、フラスコ内を乾燥窒素置換した
後、反応系の温度を60℃に保ち、窒素雰囲気下、6時
間攪拌した。反応液をヘキサンと酢酸エチルの9:1混
合液500mlに落とし、生じた沈澱物を濾別すること
で精製を行った。回収した沈澱を減圧乾燥後、再度テト
ラヒドロフラン40gに溶解させ、上述の沈澱精製操作
を繰り返すことにより、所望の樹脂7.35gを得た。
回収したポリマーをGPC分析したところ、重量平均分
子量が6500、分子量分布が2.25であった。1
−NMR(DMSO−d6中)分析では、1.5−2.
5ppm(ブロード)のほか、3.1ppm、4.6p
pmに強いシグナルが観測された。
Example 1 In a 100 ml round-bottomed flask equipped with a reflux tube, a stirrer and a three-way cock, 5.62 g (25.1 mmol) of a mixture of the four methacrylic esters obtained in Production Example 1 was added. (1-
4.38 g of (methacryloyloxy-1-methylethyl) adamantane ([2-1] (methacrylate))
6.7 mmol), and an initiator (V- Pure Chemical Industries V-
65) 1.00 g was added and dissolved in 40 g of tetrahydrofuran. Subsequently, after the inside of the flask was replaced with dry nitrogen, the temperature of the reaction system was maintained at 60 ° C., and the mixture was stirred under a nitrogen atmosphere for 6 hours. The reaction solution was dropped into 500 ml of a 9: 1 mixture of hexane and ethyl acetate, and the resulting precipitate was separated by filtration for purification. The recovered precipitate was dried under reduced pressure, dissolved again in 40 g of tetrahydrofuran, and the above-mentioned precipitation purification operation was repeated to obtain 7.35 g of a desired resin.
GPC analysis of the recovered polymer showed a weight average molecular weight of 6,500 and a molecular weight distribution of 2.25. 1 H
-NMR In (DMSO-d of 6) analysis, 1.5-2.
In addition to 5 ppm (broad), 3.1 ppm, 4.6 p
A strong signal was observed at pm.

【0128】実施例2 還流管、攪拌子、3方コックを備えた100ml丸底フ
ラスコに、製造例2で得た2種のメタクリル酸エステル
の混合物6.79g(28.5ミリモル)、1−(1−
メタクリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタ
ン([2−1](メタクリレート))3.21g(1
6.9ミリモル)、および開始剤(和光純薬工業製V−
65)1.00gを入れ、テトラヒドロフラン40gに
溶解させた。続いて、フラスコ内を乾燥窒素置換した
後、反応系の温度を60℃に保ち、窒素雰囲気下、6時
間攪拌した。反応液をヘキサンと酢酸エチルの9:1混
合液500mlに落とし、生じた沈澱物を濾別すること
で精製を行った。回収した沈澱を減圧乾燥後、再度テト
ラヒドロフラン40gに溶解させ、上述の沈澱精製操作
を繰り返すことにより、所望の樹脂7.11gを得た。
回収したポリマーをGPC分析したところ、重量平均分
子量が6800、分子量分布が2.18であった。1
−NMR(DMSO−d6中)分析では、1.5−2.
5ppm(ブロード)のほか、3.1ppmに強いシグ
ナルが観測された。
Example 2 In a 100 ml round-bottom flask equipped with a reflux tube, a stirrer and a three-way cock, 6.79 g (28.5 mmol) of a mixture of the two methacrylates obtained in Production Example 2, 1- (1-
3.21 g (1) of methacryloyloxy-1-methylethyl) adamantane ([2-1] (methacrylate))
6.9 mmol), and an initiator (V- Pure Chemical Industries, Ltd.)
65) 1.00 g was added and dissolved in 40 g of tetrahydrofuran. Subsequently, after the inside of the flask was replaced with dry nitrogen, the temperature of the reaction system was maintained at 60 ° C., and the mixture was stirred under a nitrogen atmosphere for 6 hours. The reaction solution was dropped into 500 ml of a 9: 1 mixture of hexane and ethyl acetate, and the resulting precipitate was separated by filtration for purification. The collected precipitate was dried under reduced pressure, dissolved again in 40 g of tetrahydrofuran, and the above-mentioned precipitation purification operation was repeated to obtain 7.11 g of a desired resin.
GPC analysis of the recovered polymer showed a weight average molecular weight of 6,800 and a molecular weight distribution of 2.18. 1 H
-NMR In (DMSO-d of 6) analysis, 1.5-2.
In addition to 5 ppm (broad), a strong signal was observed at 3.1 ppm.

【0129】実施例3 還流管、攪拌子、3方コックを備えた100ml丸底フ
ラスコに、製造例1で得た4種のメタクリル酸エステル
の混合物4.21g(18.8ミリモル)、1−(1−
メタクリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタ
ン([2−1](メタクリレート))3.83g(1
4.6ミリモル)、1−ヒドロキシ−3−メタクリロイ
ルオキシアダマンタン([3−1](メタクリレー
ト))1.97g(8.35ミリモル)、および開始剤
(和光純薬工業製V−65)1.00gを入れ、テトラ
ヒドロフラン40gに溶解させた。続いて、フラスコ内
を乾燥窒素置換した後、反応系の温度を60℃に保ち、
窒素雰囲気下、6時間攪拌した。反応液をヘキサンと酢
酸エチルの9:1混合液500mlに落とし、生じた沈
澱物を濾別することで精製を行った。回収した沈澱を減
圧乾燥後、再度テトラヒドロフラン40gに溶解させ、
上述の沈澱精製操作を繰り返すことにより、所望の樹脂
7.87gを得た。回収したポリマーをGPC分析した
ところ、重量平均分子量が6200、分子量分布が2.
02であった。1H−NMR(DMSO−d6中)分析で
は、1.5−2.5ppm(ブロード)のほか、3.1
ppm、4.6ppm、4.7ppmに強いシグナルが
観測された。
Example 3 In a 100 ml round bottom flask equipped with a reflux tube, a stirrer, and a three-way cock, 4.21 g (18.8 mmol) of the mixture of the four methacrylates obtained in Production Example 1 was added. (1-
3.83 g (1) of methacryloyloxy-1-methylethyl) adamantane ([2-1] (methacrylate))
4.6 mmol), 1.97 g (8.35 mmol) of 1-hydroxy-3-methacryloyloxyadamantane ([3-1] (methacrylate)), and an initiator (V-65 manufactured by Wako Pure Chemical Industries). 00 g was added and dissolved in 40 g of tetrahydrofuran. Subsequently, after the inside of the flask was replaced with dry nitrogen, the temperature of the reaction system was maintained at 60 ° C.
The mixture was stirred for 6 hours under a nitrogen atmosphere. The reaction solution was dropped into 500 ml of a 9: 1 mixture of hexane and ethyl acetate, and the resulting precipitate was separated by filtration for purification. After drying the collected precipitate under reduced pressure, it was again dissolved in 40 g of tetrahydrofuran,
By repeating the above-mentioned precipitation purification operation, 7.87 g of a desired resin was obtained. GPC analysis of the recovered polymer showed a weight average molecular weight of 6,200 and a molecular weight distribution of 2.
02. In 1 H-NMR (in DMSO-d 6 ) analysis, in addition to 1.5-2.5 ppm (broad), 3.1
Strong signals were observed at ppm, 4.6 ppm, and 4.7 ppm.

【0130】実施例4 還流管、攪拌子、3方コックを備えた100ml丸底フ
ラスコに、製造例2で得た2種のメタクリル酸エステル
の混合物5.37g(22.6ミリモル)、1−(1−
メタクリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタ
ン([2−1](メタクリレート))2.69g(1
0.3ミリモル)、1−ヒドロキシ−3−メタクリロイ
ルオキシアダマンタン([3−1](メタクリレー
ト))1.94g(8.22ミリモル)、および開始剤
(和光純薬工業製V−65)1.00gを入れ、テトラ
ヒドロフラン40gに溶解させた。続いて、フラスコ内
を乾燥窒素置換した後、反応系の温度を60℃に保ち、
窒素雰囲気下、6時間攪拌した。反応液をヘキサンと酢
酸エチルの9:1混合液500mlに落とし、生じた沈
澱物を濾別することで精製を行った。回収した沈澱を減
圧乾燥後、再度テトラヒドロフラン40gに溶解させ、
上述の沈澱精製操作を繰り返すことにより、所望の樹脂
7.55gを得た。回収したポリマーをGPC分析した
ところ、重量平均分子量が6400、分子量分布が2.
11であった。1H−NMR(DMSO−d6中)分析で
は、1.5−2.5ppm(ブロード)のほか、3.1
ppm、4.7ppmに強いシグナルが観測された。
Example 4 In a 100 ml round-bottom flask equipped with a reflux tube, a stirrer and a three-way cock, 5.37 g (22.6 mmol) of the mixture of the two methacrylates obtained in Production Example 2 was added. (1-
2.69 g of (methacryloyloxy-1-methylethyl) adamantane ([2-1] (methacrylate))
0.3 mmol), 1.94 g (8.22 mmol) of 1-hydroxy-3-methacryloyloxyadamantane ([3-1] (methacrylate)), and an initiator (V-65 manufactured by Wako Pure Chemical Industries). 00 g was added and dissolved in 40 g of tetrahydrofuran. Subsequently, after the inside of the flask was replaced with dry nitrogen, the temperature of the reaction system was maintained at 60 ° C.
The mixture was stirred for 6 hours under a nitrogen atmosphere. The reaction solution was dropped into 500 ml of a 9: 1 mixture of hexane and ethyl acetate, and the resulting precipitate was separated by filtration for purification. After drying the collected precipitate under reduced pressure, it was again dissolved in 40 g of tetrahydrofuran,
By repeating the above-mentioned precipitation purification operation, 7.55 g of a desired resin was obtained. GPC analysis of the recovered polymer showed a weight average molecular weight of 6,400 and a molecular weight distribution of 2.
It was 11. In 1 H-NMR (in DMSO-d 6 ) analysis, in addition to 1.5-2.5 ppm (broad), 3.1
A strong signal was observed at ppm and 4.7 ppm.

【0131】試験例 実施例で得られたポリマー100重量部とトリフェニル
スルホニウムヘキサフルオロアンチモネート10重量部
とを溶媒である乳酸エチルと混合し、ポリマー濃度17
重量%のフォトレジスト用樹脂組成物を調製した。この
フォトレジスト用樹脂組成物をシリコンウエハーにスピ
ンコーティング法により塗布し、厚み1.0μmの感光
層を形成した。ホットプレート上で温度100℃で15
0秒間プリベークした後、波長247nmのKrFエキ
シマレーザーを用い、マスクを介して、照射量30mJ
/cm2で露光した後、100℃の温度で60秒間ポス
トベークした。次いで、0.3Mのテトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド水溶液により60秒間現像し、純水
でリンスしたところ、何れの場合も、0.3μmのライ
ン・アンド・スペースパターンが得られた。
Test Example 100 parts by weight of the polymer obtained in the example and 10 parts by weight of triphenylsulfonium hexafluoroantimonate were mixed with ethyl lactate as a solvent to give a polymer concentration of 17%.
A weight percent of a photoresist resin composition was prepared. The photoresist resin composition was applied to a silicon wafer by spin coating to form a photosensitive layer having a thickness of 1.0 μm. 15 on a hot plate at 100 ° C
After pre-baking for 0 second, using a KrF excimer laser having a wavelength of 247 nm, a dose of 30 mJ was applied through a mask.
/ Cm 2 , and post-baked at a temperature of 100 ° C. for 60 seconds. Subsequently, the film was developed with a 0.3 M aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 60 seconds and rinsed with pure water. In each case, a 0.3 μm line and space pattern was obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/027 H01L 21/30 502R Fターム(参考) 2H025 AA02 AA04 AA14 AB16 AC08 AD03 BE00 BE10 BG00 BJ01 CB08 CB14 CB41 FA17 4J002 BG071 EE036 EQ016 EU186 EV216 EV246 EV296 EV326 FD146 GP03 4J100 AK32R AL02Q AL03Q AL08P AL08Q AL08R AR11Q AR11R BA11P BA11Q BA11R BA16Q BA20Q BC04P BC09Q BC09R BC12Q BC12R BC53P BC53Q BC53R CA01 CA04 CA05 JA38 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/027 H01L 21/30 502R F-term (Reference) 2H025 AA02 AA04 AA14 AB16 AC08 AD03 BE00 BE10 BG00 BJ01 CB08 CB14 CB41 FA17 4J002 BG071 EE036 EQ016 EU186 EV216 EV246 EV296 EV326 FD146 GP03 4J100 AK32R AL02Q AL03Q AL08P AL08Q AL08R AR11Q AR11R BA11P BA11Q BA11R BA16Q BA20Q BC04P BC09Q BC09R BC12Q BC12R CA53BC053

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記式(Ia)及び(Ib) 【化1】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、R1〜R18
は、それぞれ、水素原子、メチル基又はエチル基を示
す)から選択された少なくとも1種のモノマー単位を含
むフォトレジスト用高分子化合物。
(1) The following formulas (Ia) and (Ib) (Wherein, Ra represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 1 to R 18
Represents a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, respectively).
【請求項2】 式(Ia)及び(Ib)から選択された少な
くとも1種のモノマー単位と、下記式(IIa)〜(IIg) 【化2】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、R19及び
20は、同一又は異なって、炭素数1〜8の炭化水素基
を示し、R21、R22及びR23は、同一又は異なって、水
素原子、ヒドロキシル基又はメチル基を示す。R24及び
25は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシル基
又は−COOR26基を示し、R26はt−ブチル基、2−
テトラヒドロフラニル基、2−テトラヒドロピラニル基
又は2−オキセパニル基を示す。R27はメチル基又はエ
チル基を示し、R28及びR29は、同一又は異なって、水
素原子、ヒドロキシル基又はオキソ基を示す。R30は、
式中に示される酸素原子との結合部位に第3級炭素原子
を有する炭化水素基を示す。R31、R32、R33、R34
びR35は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を
示す。R36はt−ブチル基、2−テトラヒドロフラニル
基、2−テトラヒドロピラニル基又は2−オキセパニル
基を示す。mは1〜3の整数を示し、nは0又は1を示
す)から選択された少なくとも1種のモノマー単位とを
含む請求項1記載のフォトレジスト用高分子化合物。
2. At least one monomer unit selected from the formulas (Ia) and (Ib) and the following formulas (IIa) to (IIg): (Wherein, R a represents a hydrogen atom or a methyl group, R 19 and R 20 are the same or different and represent a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and R 21 , R 22 and R 23 are the same. R 24 and R 25 are the same or different and represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or a —COOR 26 group, and R 26 is a t-butyl group,
It represents a tetrahydrofuranyl group, a 2-tetrahydropyranyl group or a 2-oxepanyl group. R 27 represents a methyl group or an ethyl group, and R 28 and R 29 are the same or different and represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or an oxo group. R 30 is
A hydrocarbon group having a tertiary carbon atom at the bonding site with an oxygen atom shown in the formula is shown. R 31 , R 32 , R 33 , R 34 and R 35 are the same or different and represent a hydrogen atom or a methyl group. R 36 represents a t-butyl group, a 2-tetrahydrofuranyl group, a 2-tetrahydropyranyl group or a 2-oxepanyl group. m represents an integer of 1 to 3, and n represents 0 or 1.) and at least one monomer unit selected from the group consisting of:
【請求項3】 式(Ia)及び(Ib)から選択された少な
くとも1種のモノマー単位に加えて、又は式(Ia)及び
(Ib)から選択された少なくとも1種のモノマー単位と
式(IIa)〜(IIg)から選択された少なくとも1種のモ
ノマー単位とに加えて、下記式(IIIa)〜(IIIh) 【化3】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、R37及び
38は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシル基
又はカルボキシル基を示し、R39はヒドロキシル基、オ
キソ基又はカルボキシル基を示す。X1、X2及びX
3は、同一又は異なって、−CH2−又は−CO−O−を
示す。R40、R41及びR42は、同一又は異なって、水素
原子又はメチル基を示す。R43及びR44は、同一又は異
なって、水素原子又はメチル基を示す。R45、R46、R
47、R48及びR49は、同一又は異なって、水素原子又は
メチル基を示す。R50は、水素原子、又は置換基を有し
ていてもよい炭素数1〜20の直鎖状、分岐鎖状、環状
若しくは有橋環状炭化水素基を示す。R51、R52、R53
及びR54は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基
を示す。R55は、水素原子、ヒドロキシル基、ヒドロキ
シメチル基又はカルボキシル基を示す。o、p、q及び
rは、それぞれ、0又は1を示す)で表されるモノマー
単位から選択された少なくとも1種のモノマー単位を含
む請求項1又は2記載のフォトレジスト用高分子化合
物。
3. In addition to at least one monomer unit selected from the formulas (Ia) and (Ib) or at least one monomer unit selected from the formulas (Ia) and (Ib) and the formula (IIa) ) To (IIg) and at least one monomer unit selected from the following formulas (IIIa) to (IIIh): (Wherein, R a represents a hydrogen atom or a methyl group, R 37 and R 38 are the same or different and represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or a carboxyl group, and R 39 represents a hydroxyl group, an oxo group or a carboxyl group. X 1 , X 2 and X
3 are the same or different, -CH 2 - shows or -CO-O- and. R 40 , R 41 and R 42 are the same or different and each represent a hydrogen atom or a methyl group. R 43 and R 44 are the same or different and each represent a hydrogen atom or a methyl group. R 45 , R 46 , R
47 , R 48 and R 49 are the same or different and each represent a hydrogen atom or a methyl group. R 50 represents a hydrogen atom or a linear, branched, cyclic or bridged cyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent. R 51 , R 52 , R 53
And R 54 are the same or different and each represent a hydrogen atom or a methyl group. R 55 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a hydroxymethyl group or a carboxyl group. 3. The polymer compound for a photoresist according to claim 1, comprising at least one monomer unit selected from monomer units represented by the following: o, p, q, and r each represent 0 or 1.
【請求項4】 脂環式炭化水素環を含む基を有するモノ
マー単位(式(Ia)及び(Ib)で表されるモノマー単位
を除く)を全体の0.1〜50モル%含む請求項1〜3
の何れかの項に記載のフォトレジスト用高分子化合物。
4. The composition according to claim 1, wherein the monomer units having a group containing an alicyclic hydrocarbon ring (excluding the monomer units represented by the formulas (Ia) and (Ib)) are contained in an amount of 0.1 to 50 mol%. ~ 3
The polymer compound for photoresist according to any one of the above items.
【請求項5】 Fedorsの方法による溶解度パラメ
ーターの値が11(cal/cm31/2以下のモノマー
に対応するモノマー単位を0.1〜50モル%含む請求
項1〜4の何れかの項に記載のフォトレジスト用高分子
化合物。
5. The method according to claim 1, wherein the solubility parameter according to the method of Fedors contains 0.1 to 50 mol% of a monomer unit corresponding to a monomer having a value of 11 (cal / cm 3 ) 1/2 or less. 12. The polymer compound for a photoresist according to item 9.
【請求項6】 Fedorsの方法による溶解度パラメ
ーターの値が9.5〜12(cal/cm31/2の範囲
である請求項1〜5の何れかの項に記載のフォトレジス
ト用高分子化合物。
6. The photoresist polymer according to claim 1, wherein the solubility parameter value according to the Fedors method is in the range of 9.5 to 12 (cal / cm 3 ) 1/2. Compound.
【請求項7】 請求項1〜6の何れかの項に記載のフォ
トレジスト用高分子化合物と光酸発生剤とを少なくとも
含むフォトレジスト用樹脂組成物。
7. A photoresist resin composition comprising at least the polymer compound for a photoresist according to claim 1 and a photoacid generator.
【請求項8】 請求項7記載のフォトレジスト用樹脂組
成物を基材又は基板上に塗布してレジスト塗膜を形成
し、露光及び現像を経てパターンを形成する工程を含む
半導体の製造方法。
8. A method for producing a semiconductor, comprising the steps of: applying the photoresist resin composition according to claim 7 onto a substrate or substrate to form a resist coating film, and exposing and developing to form a pattern.
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