JP2003012611A - 新規なビスアミノフェノール類及びその製造方法 - Google Patents
新規なビスアミノフェノール類及びその製造方法Info
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Abstract
法を提供する 【解決手段】一般式(I)で示されるビスアミノフェノ
ール類。 (式中、R1〜R10は同一又は相異なり水素原子、炭
化水素基を表す)
Description
剤、感光性樹脂原料、特にポリベンズオキサゾール樹脂
(PBO樹脂)の原料として有用な新規なビスアミノフ
ェノール類及びその製造方法に関する。
るビスアミノフェノール類及び一般式(II)(化6)で
示されるビスニトロフェノール類は報告例がなかった。
炭化水素基を表す)
脂原料・添加剤、感光性樹脂原料、またはポリベンズオ
キサゾール樹脂(PBO樹脂)の原料として一般式
(I)で示されるビスアミノフェノール類を用いた場
合、特徴的な物性、特に加工容易性が期待されるものの
合成例は報告されていなかった。一般的にPBO樹脂は
極めて高い強度を有し、種々の用途への展開が図られて
いるが、加工性の困難さが問題とされている。
原料・樹脂添加剤、感光性樹脂原料、特にPBO樹脂原
料として用いるアミン成分として、従来のアミン類に比
べ得られるポリマーが特徴的な物性を示す新規なビスア
ミノフェノール類を提供することにある。更に、その新
規化合物を工業的に製造する方法を提供することにあ
る。
ド原料として使用されている1,3−ビス(3−アミノ
フェノキシ)ベンゼン(APBと略す)に、それを原料
としたポリイミド樹脂のTgを低下させる作用が有るこ
とに着目し、APBを基に新規なビスアミノフェノール
類を種々合成した。その結果、ある種の新規なビスアミ
ノフェノール類を原料としたPBO樹脂が、容易な加工
性等、特徴的な物性を示しうることを見出し、この発明
を完成した。
り特定される。 (1)一般式(I)(化7)で示されるビスアミノフェ
ノール類。
化水素基を表す) (2)一般式(II)(化8)で示されるビスニトロフェ
ノール類。
フェノール類を還元することを特徴とする一般式(I)
で示されるビスアミノフェノール類の製造方法。
る。一般式(I)〜(II)においてR1〜R10で表さ
れる炭化水素基としては、低級アルキル基、低級アルケ
ニル基、アラルキル基、アリール基を表す。上述の低級
アルキル基としては直鎖、分岐又は環状の炭素数1〜8
のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、n-
プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル
基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、ネ
オペンチル基、シクロペンチル基、n-へキシル基、シク
ロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等
が挙げられる。低級アルケニル基としては、直鎖または
分岐の炭素数2〜6のアルケニル基であり、例えば、ビ
ニル基、アリル基、イソプロペニル基、4−ペンテニル
基、5−ヘキセニル基等が挙げられる。アラルキル基と
しては、炭素数7〜15のアラルキル基であり、例え
ば、ベンジル基、フェネチル基、ベンズヒドリル基、フ
ェニルプロピル基等が挙げられる。また、アリール基と
しては、炭素数6〜15のアリール基、例えば、フェニ
ル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等が挙げられ
る。
ール類の具体的な例としては、1,3−ビス(3−アミ
ノ−4−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビ
ス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼ
ン、1,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェノ
キシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−3−ヒド
ロキシフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミ
ノ−3−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、1,2−ビ
ス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼ
ン、1,3−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェノ
キシ)−2−メチルベンゼン、1,4−ビス(3−アミ
ノ−4−ヒドロキシフェノキシ)−2−メチルベンゼ
ン、1,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェノ
キシ)−3−メチルベンゼン、1,3−ビス(4−アミ
ノ−3−ヒドロキシフェノキシ)−4−ヘキシルベンゼ
ン、1,4−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェノ
キシ)−2−ヘキシルベンゼン、1,2−ビス(4−ア
ミノ−3−ヒドロキシフェノキシ)−4−ヘキシルベン
ゼン、1,3−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシ−5
−メチルフェノキシ)−2−メチルベンゼン、1,4−
ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシ−5−メチルフェノ
キシ)−2−メチルベンゼン、1,2−ビス(3−アミ
ノ−4−ヒドロキシ−5−メチルフェノキシ)−3−メ
チルベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−3−ヒドロ
キシ−5−tert−ブチルフェノキシ)−4−ヘキシルベ
ンゼン、1,4−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシ−
5−tert−ブチルフェノキシ)−2−ヘキシルベンゼ
ン、1,2−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシ−5−
tert−ブチルフェノキシ)−4−ヘキシルベンゼン、
1,3−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェノキ
シ)−4−クミルベンゼン、1,4−ビス(3−アミノ
−4−ヒドロキシフェノキシ)ナフタレン、1,2−ビ
ス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェノキシ)−4−ヘ
キシルベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−3−ヒド
ロキシフェノキシ)−2,5−ジメチルベンゼン、1,
4−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェノキシ)−
2−クミルベンゼン、1,2−ビス(4−アミノ−3−
ヒドロキシフェノキシ)ナフタレン、1,4−ビス(3
−アミノ−4−ヒドロキシフェノキシ)−2,3,5−
トリメチルベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−3−
ヒドロキシ−2,5−ジ−tert−ブチルフェノキシ)ベ
ンゼン、1,4−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシ−
2,5−ジ−tert−ブチルフェノキシ)ベンゼン、1,
2−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシ−2,5−ジ−
tert−ブチルフェノキシ)ベンゼン等を挙げることがで
きるがこれらに限定されるものではない。
ール類の具体的な例としては、1,3−ビス(3−ニト
ロ−4−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビ
ス(3−ニトロ−4−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼ
ン、1,2−ビス(3−ニトロ−4−ヒドロキシフェノ
キシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−ニトロ−3−ヒド
ロキシフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−ニト
ロ−3−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、1,2−ビ
ス(4−ニトロ−3−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼ
ン、1,3−ビス(3−ニトロ−4−ヒドロキシフェノ
キシ)−2−メチルベンゼン、1,4−ビス(3−ニト
ロ−4−ヒドロキシフェノキシ)−2−メチルベンゼ
ン、1,2−ビス(3−ニトロ−4−ヒドロキシフェノ
キシ)−3−メチルベンゼン、1,3−ビス(4−ニト
ロ−3−ヒドロキシフェノキシ)−4−ヘキシルベンゼ
ン、1,4−ビス(4−ニトロ−3−ヒドロキシフェノ
キシ)−2−ヘキシルベンゼン、1,2−ビス(4−ニ
トロ−3−ヒドロキシフェノキシ)−4−ヘキシルベン
ゼン、1,3−ビス(3−ニトロ−4−ヒドロキシ−5
−メチルフェノキシ)−2−メチルベンゼン、1,4−
ビス(3−ニトロ−4−ヒドロキシ−5−メチルフェノ
キシ)−2−メチルベンゼン、1,2−ビス(3−ニト
ロ−4−ヒドロキシ−5−メチルフェノキシ)−3−メ
チルベンゼン、1,3−ビス(4−ニトロ−3−ヒドロ
キシ−5−tert−ブチルフェノキシ)−4−ヘキシルベ
ンゼン、1,4−ビス(4−ニトロ−3−ヒドロキシ−
5−tert−ブチルフェノキシ)−2−ヘキシルベンゼ
ン、1,2−ビス(4−ニトロ−3−ヒドロキシ−5−
tert−ブチルフェノキシ)−4−ヘキシルベンゼン、
1,3−ビス(3−ニトロ−4−ヒドロキシフェノキ
シ)−4−クミルベンゼン、1,4−ビス(3−ニトロ
−4−ヒドロキシフェノキシ)ナフタレン、1,2−ビ
ス(3−ニトロ−4−ヒドロキシフェノキシ)−4−ヘ
キシルベンゼン、1,3−ビス(4−ニトロ−3−ヒド
ロキシフェノキシ)−2,5−ジメチルベンゼン、1,
4−ビス(4−ニトロ−3−ヒドロキシフェノキシ)−
2−クミルベンゼン、1,2−ビス(4−ニトロ−3−
ヒドロキシフェノキシ)ナフタレン、1,4−ビス(3
−ニトロ−4−ヒドロキシフェノキシ)−2,3,5−
トリメチルベンゼン、1,3−ビス(4−ニトロ−3−
ヒドロキシ−2,5−ジ−tert−ブチルフェノキシ)ベ
ンゼン、1,4−ビス(4−ニトロ−3−ヒドロキシ−
2,5−ジ−tert−ブチルフェノキシ)ベンゼン、1,
2−ビス(4−ニトロ−3−ヒドロキシ−2,5−ジ−
tert−ブチルフェノキシ)ベンゼン等を挙げることがで
きるがこれらに限定されるものではない。
ール類は一般式(II)で示される対応するビスニトロフ
ェノール類を還元することにより容易に製造することが
できる。還元方法はニトロ基をアミノ基に還元する方法
ならばどのようなものでもかまわないが、例えば、ラネ
ーニッケル触媒、パラジウム、白金、ルテニウム、ロジ
ウム等の重金属触媒又はそれらの金属を炭素やアルミナ
等に担持した金属触媒の存在下での接触水素添加反応、
酸性条件下、亜鉛、鉄、塩化スズ等の金属存在下で還元
する方法、硫化ナトリウム、ナトリウムヒドロスルフィ
ド、亜二チオン酸ナトリウム、硫化アンモニウム等の硫
化物を用いる方法が挙げられる。後処理の容易さから接
触水素添加反応が好ましい。反応の条件は特に限定はな
く、従来公知の方法に準じて実施することができる。
おいては、上述の重金属触媒存在下、水素ガス雰囲気下
で反応を行う。触媒の使用量には特に限定はないが、通
常原料に対し0.01モル%〜10当量、好ましくは
0.1モル%〜1当量、更に好ましくは1モル%〜50
モル%である。必要に応じて溶媒を使用することができ
る。反応に使用する溶媒としては特に限定はないが、水
や、ペンタン、ヘキサン又はヘプタン等の炭化水素類、
トルエン、キシレン又はエチルベンゼン等の芳香族炭化
水素類、メタノール、エタノール、プロパノール又はブ
タノール等のアルコール類、酢酸エステル等のエステル
類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−
ジオキサン等のエーテル類が挙げられる。これらの溶媒
は単独または混合して用いてもよい。反応温度は−50
〜100℃、好ましくは−30〜70℃、さらに好まし
くは0〜50℃であり、反応時間は0.01〜10時
間、好ましくは0.05〜5時間、さらに好ましくは
0.1〜3時間である。
晶をろ別するか、或いは有機溶媒で抽出した後、溶媒を
留去することにより目的物の粗結晶を得ることができ
る。さらに精製を必要とする場合は、再結晶等を行い、
より純度を上げることができる。再結晶に用いる溶媒と
しては特に限定はないが、水や、ペンタン、ヘキサン又
はヘプタン等の炭化水素類、トルエン、キシレン又はエ
チルベンゼン等の芳香族炭化水素類、メタノール、エタ
ノール、プロパノール又はブタノール等のアルコール
類、酢酸エステル等のエステル類、ジエチルエーテル、
テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル
類が挙げられる。これらの溶媒は単独または混合して用
いてもよい。
ール類は対応するビスフェノール類をジニトロ化して得
ることができる。原料のビスフェノール類としては、
1,3−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、
1,4−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、
1,2−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、
1,3−ビス(3−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、
1,4−ビス(3−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、
1,2−ビス(3−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、
1,3−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)−2−メチ
ルベンゼン、1,4−ビス(4−ヒドロキシフェノキ
シ)−2−メチルベンゼン、1,2−ビス(4−ヒドロ
キシフェノキシ)−3−メチルベンゼン、1,3−ビス
(3−ヒドロキシフェノキシ)−4−ヘキシルベンゼ
ン、1,4−ビス(3−ヒドロキシフェノキシ)−2−
ヘキシルベンゼン、1,2−ビス(3−ヒドロキシフェ
ノキシ)−4−ヘキシルベンゼン、1,3−ビス(4−
ヒドロキシ−5−メチルフェノキシ)−2−メチルベン
ゼン、1,4−ビス(4−ヒドロキシ−5−メチルフェ
ノキシ)−2−メチルベンゼン、1,2−ビス(4−ヒ
ドロキシ−5−メチルフェノキシ)−3−メチルベンゼ
ン、1,3−ビス(3−ヒドロキシ−5−tert−ブチル
フェノキシ)−4−ヘキシルベンゼン、1,4−ビス
(3−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェノキシ)−2
−ヘキシルベンゼン、1,2−ビス(3−ヒドロキシ−
5−tert−ブチルフェノキシ)−4−ヘキシルベンゼ
ン、1,3−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)−4−
クミルベンゼン、1,4−ビス(4−ヒドロキシフェノ
キシ)ナフタレン、1,2−ビス(4−ヒドロキシフェ
ノキシ)−4−ヘキシルベンゼン、1,3−ビス(3−
ヒドロキシフェノキシ)−2,5−ジメチルベンゼン、
1,4−ビス(3−ヒドロキシフェノキシ)−2−クミ
ルベンゼン、1,2−ビス(3−ヒドロキシフェノキ
シ)ナフタレン、1,4−ビス(4−ヒドロキシフェノ
キシ)−2,3,5−トリメチルベンゼン、1,3−ビ
ス(3−ヒドロキシ−2,5−ジ−tert−ブチルフェノ
キシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−ヒドロキシ−2,
5−ジ−tert−ブチルフェノキシ)ベンゼン、1,2−
ビス(3−ヒドロキシ−2,5−ジ−tert−ブチルフェ
ノキシ)ベンゼン等を挙げることができるがこれらに限
定されるものではない。
化する方法ならばどのようなものでもかまわないが、例
えば、硝酸−硫酸、硝酸等を用いる方法、硝酸塩と酸を
用いる方法、硝酸−無水酢酸を用いる方法、N2O4等
の窒素酸化物を用いる方法、ニトロソ化した後酸化する
方法等が挙げられる。経済性から硝酸を用いる方法が好
ましい。反応の条件は特に限定はなく、従来公知の方法
に準じて実施することができるが、通常は窒素あるいは
アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行う。用いるニトロ
化試剤の量は原料に対し2当量以上あれば十分である
が、2〜20当量、好ましくは2.2〜10当量であ
る。反応温度は−50〜100℃、好ましくは−30〜
70℃、さらに好ましくは0〜50℃、反応時間は0.
01〜10時間、好ましくは0.05〜5時間、さらに
好ましくは0.1〜3時間である。
をろ別するか、あるいは有機溶媒で抽出した後、溶媒を
留去することにより目的物の粗結晶を得ることができ
る。さらに精製を必要とする場合は再結晶等を行い純度
を上げることができる。再結晶に用いる溶媒としては特
に限定はないが、水や、ペンタン、ヘキサン又はヘプタ
ン等の炭化水素類、トルエン、キシレン又はエチルベン
ゼン等の芳香族炭化水素類、メタノール、エタノール、
プロパノール又はブタノール等のアルコール類、酢酸エ
ステル等のエステル類が挙げられる。これらの溶媒は単
独または混合して用いてもよい。
ポリベンズオキサゾール(PBO)樹脂組成物、感光性
樹脂組成物の製造に使用することに適している。PBO
樹脂はPBO樹脂前駆体であるビスアミノフェノール類
を含有するポリアミド類を加熱することにより得られる
ものである。本発明で提供されるビスアミノフェノール
類を含むポリアミド類としては例えば一般式(V)(化
9)
環式化合物基、kは2〜500を表す)を挙げることが
できる。当該ポリアミド類から製造されるPBO樹脂と
しては例えば一般式(VI)(化10)
とができる。
えば、p−フェニレン基、m−フェニレン基、o−フェ
ニレン基、又は下記基(化11)等であるがこれらに限
定されるものではない。得られたこれらのPBO樹脂は
超高強度繊維等に利用することができる。
-SO2-,-CO-,-NHCO-,-C(CF3)2-)
類は、更に感光性樹脂原料としても有用である。感光性
樹脂組成物としては本発明で提供されるビスアミノフェ
ノール類を含有するポリアミド、例えば一般式(V)と
感光性ジアゾキノン化合物を含むものが一般的である
が、溶解促進剤としてビスフェノール類を添加しても良
い。また、例えば、シリコンウェハーのような基板に対
して、特に優れた密着性が必要な場合には、シリコーン
変性ポリアミド酸を導入しても良い。シリコーン変性ポ
リアミド酸としては、例えば一般式(VII)(化12)
し、Zは下記構造(化13)を示す)
14は1価の有機基を示す)を挙げることができる。
ば、下記式(化14)等であるが、これらに限定される
ものではない。
体用途のみならず、多層回路の層間絶縁やフレキシブル
銅張板のカバーコート、ソルダーレジスト膜や液晶配向
膜等としても有用である。
ヒドロキシフェノキシ)ベンゼンの合成) 50ml三ツ口フラスコに1,3−ビス(4−ヒドロキ
シフェノキシ)ベンゼン2.94g(10mmol)、
酢酸 54gを加え、窒素雰囲気、撹拌しながら60%
硝酸4.2g(20mmol)を10分かけて滴下し
た。室温で1時間撹拌した後、反応液を水に加え、酢酸
エチルを用い目的物を抽出した。有機相を水と飽和食塩
水で洗浄した後、溶媒を濃縮した。得られた残渣にヘキ
サンを加え結晶を析出させた。結晶をろ別後、減圧下室
温で乾燥することにより1,3−ビス(3−ニトロ−4
−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼンの白色結晶が3.1
6g(8.0mmol)、収率80%、純度97%)得ら
れた。物性は以下の通りである。 融点:128.5−130.0℃1 H-NMR (CD3SOCD3):δ:6.65 (t,1H,J=2.4Hz),6.74(d
d,2H,J=8.4,2.4Hz),7.15(d,2H,J = 9.2 Hz),7.31(dd,2
H,J= 9.2,3.0Hz),7.35(t,1H,J=8.4Hz),7.56(d,2H,J=3.0
Hz),10.88(br,2H) FD−mass:384(M+)
−4−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン6.3g(1
5.9mmol)に1,4−ジオキサン30ml、5%
パラジウム-炭素0.3gを加えた。常圧、90℃で水
素雰囲気下撹拌した。所定量の水素を吸収した後(3時
間かかった)、反応溶液を高速液体クロマトグラフィー
(HPLC)で分析したところ、原料が全て転化してい
た。触媒をろ過後、溶媒を留去した。残渣に酢酸エチル
とヘキサンを加え撹拌したところ結晶が析出した。得ら
れた結晶をろ別後、減圧下、室温で乾燥することにより
1,3−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェノキ
シ)ベンゼンの白色結晶が4.89g(14.6mmo
l)、収率92%、純度97%)得られた。物性は以下
の通りである。 融点:178−180.5℃1 H-NMR (CD3SOCD3),δ:4.67(br,4H),6.06(dd,2H,J=8.6,
2.4Hz),6.29(d,2H,J=2.4Hz),6.38(t,1H,J=2.4Hz),6.49
(dd,2H,J= 8.1,2.4Hz),6.60(d,2H,J=8.6Hz),7.18(t,1H,
J=8.1Hz),9.00(br,2H) FD−mass:324(M+)
感光性樹脂原料、又はポリベンズオキサゾール樹脂(P
BO樹脂)原料として用いる際に、特徴的な物性、特に
加工容易性が期待される新規なビスアミノフェノール類
が提供でき、その新規化合物を工業的に製造できる方法
も同時に提供できた。
Claims (5)
- 【請求項1】一般式(I)(化1)で示されるビスアミ
ノフェノール類。 【化1】 (式中、R1〜R10は同一又は相異なり水素原子、炭
化水素基を表す) - 【請求項2】 一般式(II)(化2)で示されるビスニ
トロフェノール類。 【化2】 (式中、R1〜R10は同一又は相異なり水素原子、炭
化水素基を表す) - 【請求項3】一般式(I)で示されるビスアミノフェノ
ール類が一般式(III)(化3)で示されるビスアミノ
フェノール類である、請求項1記載のビスアミノフェノ
ール類。 【化3】 - 【請求項4】一般式(II)で示されるビスニトロフェノ
ール類が一般式(IV)(化4)で示されるビスニトロフ
ェノール類である、請求項2記載のビスニトロフェノー
ル類。 【化4】 - 【請求項5】一般式(II)で示されるビスニトロフェノ
ール類を還元することを特徴とする一般式(I)で示さ
れるビスアミノフェノール類の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001201715A JP2003012611A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 新規なビスアミノフェノール類及びその製造方法 |
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- 2001-07-03 JP JP2001201715A patent/JP2003012611A/ja active Pending
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