JP2004231660A - Acid decomposable compound - Google Patents

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裕 齋藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an easily disposable material and to provide a compound servable as a new photosensitive material. <P>SOLUTION: The acid decomposable compound has an acid decomposing atomic group which decomposes by an acid, and an atomic group forming a new bond by heating. The acid decomposable compound uses Diels-Alder reaction, ene reaction or metathesis reaction for forming the new bond by heating. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は、新規な分解性化合物に関する。これら分解性化合物は、分解性プラスチック、分解性熱硬化性樹脂、感光性樹脂、フォトレジストとして有用であって、例えば分解性プラスチック、フォトレジスト材料、インキ、塗料、封止剤、レンズ、光ディスク等の各種用途に活用が期待される。  The present invention relates to novel degradable compounds. These decomposable compounds are useful as decomposable plastics, decomposable thermosetting resins, photosensitive resins, and photoresists. For example, decomposable plastics, photoresist materials, inks, paints, sealants, lenses, optical disks, etc. It is expected to be used for various applications.

プラスチックなどの合成樹脂の廃棄は環境に非常に大きな負荷を与えている。そこで、近年、分解性、リサイクル性を合成樹脂に持たせる研究が盛んに行われている。  Disposal of synthetic resins such as plastics has a very large impact on the environment. Therefore, in recent years, researches for imparting decomposability and recyclability to synthetic resins have been actively conducted.

ディールス・アルダー反応は可逆な反応として知られ、この反応を利用して合成した高分子は熱処理することによりレトロディールス・アルダー反応による分解、あるいは結合の組替えが起こる。例えば、Macromolecules誌、31巻、314〜321ページ(1998年)には、フランを側鎖に有する高分子と、マレイミドを有する低分子とからなる熱架橋性高分子が報告されている。この高分子組成物は確かに熱を加えることでディールス・アルダー反応及びレトロディールス・アルダー反応が起こる。しかし、高分子そのものはほとんど変化することはないので、分解性があるわけではない。また、Chenらは、Science誌、295巻、1698〜1702ページ(2002年)に、複数のフランを持つ低分子と、複数のマレイミドを持つ低分子とを合成し、混合することにより、熱で可逆的に架橋・解離が起こるネットワークポリマーが形成され、修復能力のある材料となることを報告している。この報告の材料は主に構造材として使用されうるものである。  The Diels-Alder reaction is known as a reversible reaction. When a polymer synthesized by using this reaction is subjected to a heat treatment, the polymer is decomposed by the retro-Diels-Alder reaction or rearrangement of bonds occurs. For example, Macromolecules, Vol. 31, pp. 314 to 321 (1998) reports a thermally crosslinkable polymer composed of a polymer having furan in the side chain and a low molecule having maleimide. In this polymer composition, the Diels-Alder reaction and the retro-Diels-Alder reaction occur when heat is applied. However, since the polymer itself hardly changes, it is not degradable. Chen et al., Science, vol. 295, pp. 1698-1702 (2002), synthesized a low molecule having a plurality of furans and a low molecule having a plurality of maleimides, and mixed them with heat. It is reported that a reversible cross-linking / dissociation-forming network polymer is formed and becomes a material capable of repairing. The materials in this report can be used mainly as structural materials.

本発明者は、ディールス・アルダー反応などの熱で架橋する反応を用いれば、新たな機能材料となりうると考えた。例えばフォトレジスト材料としての利用が可能である。ここで、フォトレジストについての従来技術についても説明する。  The present inventor thought that a new functional material could be obtained by using a heat-crosslinking reaction such as the Diels-Alder reaction. For example, it can be used as a photoresist material. Here, a conventional technique for a photoresist will also be described.

今日、高集積度のLSIの製造工程において、化学増幅型レジストが一般的に使用されている。この化学増幅型レジストにはマトリックスとなるポリマーと光照射によって酸を発生する光酸発生剤などとを含んでいる。前記マトリックスとなるポリマーの構造上の特徴は、アルカリ可溶性樹脂のアルカリ易溶性部位の一部または全部を適当な酸脱離性基で保護したものである。  Today, chemically amplified resists are generally used in the process of manufacturing highly integrated LSIs. The chemically amplified resist contains a polymer serving as a matrix, a photoacid generator that generates an acid upon irradiation with light, and the like. The structural feature of the polymer serving as the matrix is that a part or all of the alkali-soluble portion of the alkali-soluble resin is protected with an appropriate acid-labile group.

このようなポリマーからなるフォトレジストの光反応機構を次に簡単に説明する。フォトレジストの一部に光を照射すると、光により発生した酸がポリマーの酸脱離性基を脱離させてポリマーをアルカリ易溶性とする。その後でアルカリ現像すれば光照射した部分だけが溶解し、光を当てていない部分が残ることになる。  The photoreaction mechanism of a photoresist made of such a polymer will be briefly described below. When a portion of the photoresist is irradiated with light, the acid generated by the light releases the acid-labile groups of the polymer, rendering the polymer readily soluble in alkali. If alkali development is performed thereafter, only the light-irradiated portion will be dissolved, and the portion not irradiated with light will remain.

しかし、従来のフォトレジストでは光の照射された部分の溶解度が上がるのみであり、光未照射部分の反応はほとんど考慮されておらず、形成されるパターンのコントラストに改善の余地があった。すなわち、本発明の酸分解性化合物をフォトレジスト材料として使用すれば、光未照射部で、溶解度が減ずる反応が起こり、コントラストが改善する。  However, in the conventional photoresist, only the solubility of the light-irradiated portion is increased, and the reaction of the light-unirradiated portion is hardly considered, and there is room for improvement in the contrast of the formed pattern. That is, when the acid-decomposable compound of the present invention is used as a photoresist material, a reaction in which the solubility is reduced occurs in a portion not irradiated with light, and the contrast is improved.

本発明の第1の課題は、廃棄の容易な材料を提供することである。そして、本発明の第2の課題は、新しい感光性樹脂材料となりうる化合物を提供することである。  A first object of the present invention is to provide a material that can be easily disposed of. A second object of the present invention is to provide a compound that can be a new photosensitive resin material.

前記課題を解決するための手段として、本発明の第1は、酸により分解する酸分解性原子団と熱により新たな結合を生成する原子団とを持つ酸分解性化合物である。  As a means for solving the above problems, a first aspect of the present invention is an acid-decomposable compound having an acid-decomposable atomic group that decomposes by an acid and an atomic group that generates a new bond by heat.

酸分解性原子団とは、その性質から説明すると、pKaが10以下の酸により、200℃以下で分解できるものが好ましい。さらに好ましくは150℃以下の温度で分解できるものがよい。  The acid-decomposable atomic group is preferably one that can be decomposed by an acid having a pKa of 10 or less at a temperature of 200 ° C. or less from the viewpoint of its properties. More preferably, it can be decomposed at a temperature of 150 ° C. or lower.

次に、具体的に酸分解性原子団の構造を説明すると、例えば、種々の官能基を酸解離性の保護基で保護した場合の原子団として知られているものなどが適用出来る。  Next, the structure of the acid-decomposable atomic group will be specifically described. For example, those known as atomic groups in which various functional groups are protected with an acid-dissociable protecting group can be applied.

そして、本発明では熱により新たな結合を生じる原子団の全部、または一部が前記酸分解性原子団の全部または一部を構成していてもよい。  In the present invention, all or a part of the atomic groups that generate a new bond by heat may constitute all or a part of the acid-decomposable atomic group.

より具体的に酸分解性原子団の一例を挙げると、3級エステル結合、2級アリールエステル結合、3級オキシカルボニルオキシ結合、2級アリールオキシカルボニルオキシ結合、チオエステル結合、アセタール結合、3級エーテル結合、2級アリールエーテル結合、3級チオエーテル結合、2級アリールエーテル結合、及びそれらに電子供与基が置換したもの、などが含まれるがこれに限定されるものではない。  More specifically, examples of the acid-decomposable atomic group include a tertiary ester bond, a secondary aryl ester bond, a tertiary oxycarbonyloxy bond, a secondary aryloxycarbonyloxy bond, a thioester bond, an acetal bond, and a tertiary ether. Examples include, but are not limited to, bonds, secondary aryl ether bonds, tertiary thioether bonds, secondary aryl ether bonds, and those substituted with an electron donating group.

さらに具体的に説明するために、酸により分解する原子団の特に好ましい例である構造を以下に例示するが、本発明はこの例示に限定されるものではない。  For more specific description, a structure that is a particularly preferable example of an atomic group decomposed by an acid is illustrated below, but the present invention is not limited to this example.

Figure 2004231660
Figure 2004231660

式(16)〜(22)中、R45、R46、R49、R55、R56、R59、R65、R66はそれぞれ独立に置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を持つアルキル基、置換基を有していてもよいC5〜C20のアリール基、置換基を有していても良いアルコキシ基、置換基を有していてもよいチオアルコキシ基、置換基を有していても良いビニル基、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基を示す。In the formulas (16) to (22), R 45 , R 46 , R 49 , R 55 , R 56 , R 59 , R 65 , and R 66 each independently represent a C 1 to C 20 which may have a substituent. Chain, cyclic or branched alkyl group, C5-C20 aryl group which may have a substituent, alkoxy group which may have a substituent, thioalkoxy which may have a substituent A group, a vinyl group which may have a substituent, a saturated or unsaturated heterocyclic group which may have a substituent, and a silyl group which may have a substituent.

さらに詳しくは、R45、R46、R49、R55、R56、R59、R65、R66はそれぞれ独立に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、1−メチルエチル基、シクロプロピル基、n−ブチル基、1−メチル−プロピル基、2−メチルプロピル基、シクロブチル基n−ペンチル基、分岐を持つペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、分岐を持つヘキシル基、シクロヘキシル基、C7〜C20の直鎖状、または環状または分岐を持つアルキル基、アリル基、さらに前記の基でアルキル基、アルコキシ基、エステル基、ニトロ基、ハロゲン基、シアノ基、水酸基、チオール基などの置換基を有するもの、メチルオキシ基、エチルオキシ基、n−プロピルオキシ基、1−メチルエチルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、n−ブチルオキシ基、1−メチル−プロピルオキシ基、2−メチルプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、n−ペンチルオキシ基、分岐を持つペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、分岐を持つヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、C7〜C20の直鎖状、または環状または分岐を持つアルキルオキシ基、さらに前記の基でアルキル基、アルコキシ基、エステル基、ニトロ基、ハロゲン基、シアノ基、水酸基、チオール基などの置換基を有するもの、またはフェニル基、フラニル基、チオニル基、ピリジル基、ナフチル基などのアリール基類、さらに該アリール基類にアルキル基、アルコキシ基、エステル基、ニトロ基、ハロゲン基、シアノ基、水酸基、チオール基やフェニル基、フラニル基、チオニル基、ピリジル基、ナフチル基などのアリール基類などの置換基が結合しているものも含まれ、さらに、アルキルシリル基、ジアルキルシリル基、トリアルキルシリル基、アリール基で置換されたシリル基でもよい。More specifically, R 45 , R 46 , R 49 , R 55 , R 56 , R 59 , R 65 and R 66 each independently represent a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, a 1-methylethyl group, Propyl group, n-butyl group, 1-methyl-propyl group, 2-methylpropyl group, cyclobutyl group n-pentyl group, branched pentyl group, cyclopentyl group, n-hexyl group, branched hexyl group, cyclohexyl group , A C7-C20 linear, cyclic or branched alkyl group, allyl group, and the above-mentioned groups such as alkyl group, alkoxy group, ester group, nitro group, halogen group, cyano group, hydroxyl group, thiol group, etc. Those having a substituent, a methyloxy group, an ethyloxy group, an n-propyloxy group, a 1-methylethyloxy group, a cyclopropyloxy N-butyloxy group, 1-methyl-propyloxy group, 2-methylpropyloxy group, cyclobutyloxy group, n-pentyloxy group, branched pentyloxy group, cyclopentyloxy group, n-hexyloxy group, branched A hexyloxy group, a cyclohexyloxy group, a C7-C20 linear or cyclic or branched alkyloxy group, and further, an alkyl group, an alkoxy group, an ester group, a nitro group, a halogen group, a cyano group , A group having a substituent such as a hydroxyl group or a thiol group, or an aryl group such as a phenyl group, a furanyl group, a thionyl group, a pyridyl group, or a naphthyl group; and further, an alkyl group, an alkoxy group, an ester group, or a nitro group. Group, halogen group, cyano group, hydroxyl group, thiol group, phenyl group, furanyl group Includes those to which substituents such as aryl groups such as thionyl group, pyridyl group and naphthyl group are bonded, and further silyl groups substituted with alkylsilyl, dialkylsilyl, trialkylsilyl, and aryl groups. May be.

47、R4851、R53、R57、R63、R64はそれぞれ独立に2価の有機基またはシリレン基、または酸素原子、硫黄原子、または窒素原子であって、有機基としては置換基を有していても良いアルキレン基、置換基を有していても良いビニレン基、カルボニル基、置換基を有していても良いアリーレン基を表す。または前記2価の有機基、またはシリレン基、または酸素原子、イオウ原子、または2級または3級の窒素原子またはホウ素原子の任意の組合わせからなる原子団を表す。または、R47、R48、R51、R53、R57、R63、R64はそれぞれ独立に、本発明の熱により新たな結合を生成する原子団の一部または全部を含んでなる原子団を表す場合もある。R 47 , R 48 R 51 , R 53 , R 57 , R 63 , and R 64 are each independently a divalent organic group or a silylene group, or an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom; It represents an alkylene group which may have a substituent, a vinylene group which may have a substituent, a carbonyl group, and an arylene group which may have a substituent. Or an atomic group consisting of the above-mentioned divalent organic group or silylene group, or any combination of an oxygen atom, a sulfur atom, or a secondary or tertiary nitrogen atom or boron atom. Alternatively, R 47 , R 48 , R 51 , R 53 , R 57 , R 63 , and R 64 each independently represent an atom containing a part or all of an atomic group that forms a new bond by heat of the present invention. It may represent a group.

なお、本発明全体中で2価と記した場合の価数は、水素原子との共有結合も含むこととしている。例えば、アリール基は、水素原子を結合している2価のアリーレン基と同意であるとしている。  In the present invention, the valence described as divalent includes a covalent bond with a hydrogen atom. For example, an aryl group is synonymous with a divalent arylene group that has a hydrogen atom attached thereto.

そして、R47、R48、R51、R53、R57、R63、R64の特に好ましい例は、例えば、メチレン基、C2〜C10のアルキレン基、水素を除く総原子数が20以下で構成されたエーテル基、水素を除く総原子数が20以下で構成されたチオエーテル基、フェニレン基、ナフチレン基、アントラニレン基、フラニレン基、ピリジレン基、チオフェニレン基、フェニレンオキシ基、などのアリーレン基、ナフチレンオキシ基、アントラニレンオキシ基、フラニレンオキシ基、ピリジレンオキシ基、チオフェニレンオキシ基、などのアリーレンオキシ基、フェニレンビニレン基、フラニレンビニレン基、ピリジレンフェニレン基、チフェニレンビニレン基、などのアリーレンビニレン基、カルボニル基、酸素原子、イオウ原子などの組み合わせからなる原子団である。Particularly preferred examples of R 47 , R 48 , R 51 , R 53 , R 57 , R 63 , and R 64 are, for example, a methylene group, a C2-C10 alkylene group, and a total number of atoms excluding hydrogen of 20 or less. Constituent ether group, thioether group composed of 20 or less total atoms excluding hydrogen, phenylene group, naphthylene group, anthranylene group, furanylene group, pyridylene group, thiophenylene group, arylene group such as phenyleneoxy group, Arylene vinyl groups such as naphthyleneoxy group, anthranylene oxy group, furanylene oxy group, pyridylene oxy group, thiophenylene oxy group, etc. Group, carbonyl group, oxygen atom, sulfur atom It is an atomic group consisting of combinations such as

さらに特に好ましい例は、フラニル基、フラニルオキシ基、フラニレンビニレン基である。
そして、式(16)中、R45〜R47、およびR47にさらに結合している原子団のうちの任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。また、R48とR48にさらに結合している任意の複数の原子団と環を形成していてもよい。
また、式(17)、式(20)中、R50、R60はそれぞれ独立に、置換基を有していても良いアリーレン基、置換基を有していてもよいビニレン基を示す。
Further particularly preferred examples are a furanyl group, a furanyloxy group and a furanylenevinylene group.
Then, in the formula (16), a ring may be formed by any two or more of the atomic groups further bonded to R 45 to R 47 and R 47 . Also, a ring may be formed with R 48 and any of a plurality of atomic groups further bonded to R 48 .
In Formulas (17) and (20), R 50 and R 60 each independently represent an arylene group that may have a substituent or a vinylene group that may have a substituent.

また、共役した多重結合を有するビニレン基も好ましい。そして、電子供与基で置換されたメチレン基、メチン基、例えば、メトキシメチレン基、メチルチオメチレン基、メトキシエトキシメチレン基、2−(トリメチルシリル)エトキシメチレン基、などでも良く、また2−テトラヒドロピラニレン基、電子供与基を持つフラニレン基、チオニレン基、フェニレン基、ビニレン基、またはベンジロキシメチレン基、フラニルオキシメチレン基、チオニルオキシメチレン基などの置換基を持っていても良いアリールオキシメチレン基、置換基を持っていても良いビニルオキシレン基、置換基を持っていても良いN−フタルイミドメチレン基、置換基を持っていても良い9−アンスリルメチレン基、またはトリメチルシリレン基、トリエチルシリレン基、フェニルジメチルシリレン基などの置換基を持っていても良いシリレン基でもよい。  Further, a vinylene group having a conjugated multiple bond is also preferable. A methylene group or a methine group substituted with an electron donating group, for example, a methoxymethylene group, a methylthiomethylene group, a methoxyethoxymethylene group, a 2- (trimethylsilyl) ethoxymethylene group, or the like, or a 2-tetrahydropyranylene group An aryloxymethylene group which may have a substituent such as a furanylene group having an electron-donating group, a thionylene group, a phenylene group, a vinylene group, or a benzyloxymethylene group, a furanyloxymethylene group, or a thionyloxymethylene group; A vinyloxylene group which may have a group, an N-phthalimidomethylene group which may have a substituent, a 9-anthrylmethylene group which may have a substituent, or a trimethylsilylene group, a triethylsilylene group, Has a substituent such as phenyldimethylsilylene Even though it may be a good silylene group.

特に好ましくはフェニレン基、ナフチレン基、アントラニレン基、フラニレン基、ピリジレン基、チオフェニレン基、フェニレンオキシ基などのアリーレン基、フェニレンビニレン基、フラニレンビニレン基、ピリジレンフェニレン基、チフェニレンビニレン基などのアリーレンビニレン基などの原子団である。さらに特に好ましい例は、フラニレン基、フラニルオキシレン基、フラニレンビニレン基である。  Particularly preferably, an arylene group such as a phenylene group, a naphthylene group, an anthranylene group, a furanylene group, a pyridylene group, a thiophenylene group, or a phenyleneoxy group, a phenylenevinylene group, a furanylenevinylene group, a pyridylenephenylene group, or a thiphenylenevinylene group. It is an atomic group such as an arylenevinylene group. Further particularly preferred examples are a furanylene group, a furanyloxylene group and a furanylenevinylene group.

そして、式(17)中、R49、R50とR50にさらに結合している原子団のうち、任意の複数の原子団で環を形成していても良い。また、R51とR51にさらに結合している原子団とで環を形成していてもよい。Then, in the formula (17), a ring may be formed by an arbitrary plurality of atomic groups among the atomic groups further bonded to R 49 , R 50 and R 50 . Further, R 51 and an atomic group further bonded to R 51 may form a ring.

式(18)、式(21)中、R52、R62はそれぞれ独立にテトラヒドロピラニレン基、電子供与基を持つアリーレン基、電子供与基を有するビニレン基、またはベンジロキシメチレン基、フラニルオキシメチレン基、チオニルオキシメチレン基などの置換基を有していても良いアリールオキシメチレン基、置換基を有していても良いビニルオキシレン基、置換基を有していても良いN−フタルイミドメチレン基、置換基を有していても良い9−アンスリルメチレン基、またはトリメチルシリレン基、トリエチルシリレン基、フェニルジメチルシリレン基などの置換基を有していても良いシリレン基を表す。
そして、式(18)中、R52とR52にさらに結合している原子団とで環を形成していても良い。また、R53とR53にさらに結合している原子団とで環を形成していてもよい。
In the formulas (18) and (21), R 52 and R 62 each independently represent a tetrahydropyranylene group, an arylene group having an electron donating group, a vinylene group having an electron donating group, or a benzyloxymethylene group, or furanyloxy. Aryloxymethylene group which may have a substituent such as methylene group and thionyloxymethylene group, vinyloxylen group which may have a substituent and N-phthalimidomethylene which may have a substituent Represents a group, a 9-anthrylmethylene group which may have a substituent, or a silylene group which may have a substituent such as a trimethylsilylene group, a triethylsilylene group, or a phenyldimethylsilylene group.
Then, in the formula (18), R 52 and an atomic group further bonded to R 52 may form a ring. Further, a ring may be formed by R 53 and an atomic group further bonded to R 53 .

式(19)〜(22)中、X、Xはそれぞれ独立に酸素原子または硫黄原子を表す。In the formulas (19) to (22), X 5 and X 6 each independently represent an oxygen atom or a sulfur atom.

式(19)、(20)、(21)中、R54、R58、R61はそれぞれ独立に2価の置換基を有していても良いアリーレン基またはアリール基と共役した置換基を有していても良いビニレン基を表す。In the formulas (19), (20) and (21), R 54 , R 58 and R 61 each independently have a substituent conjugated to an arylene group or an aryl group which may have a divalent substituent. Represents a vinylene group which may be substituted.

ただし、R54、R58、またはR61とXとの結合は、R54、R58またはR61を構成する芳香族構造または芳香族に共役した2重結合構造と、Xと単結合である。
そして、式(19)中、R55〜R57およびR57にさらに結合している原子団のうちの任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。また、R54とR54にさらに結合している原子団とで環を形成していても良い。
However, the bond between R 54 , R 58 , or R 61 and X 5 is an aromatic structure constituting R 54 , R 58, or R 61 or a double bond structure conjugated to an aromatic, and a single bond to X 5. It is.
Then, in the formula (19), a ring may be formed by an arbitrary plurality of atomic groups among the atomic groups further bonded to R 55 to R 57 and R 57 . Further, R 54 and an atomic group further bonded to R 54 may form a ring.

また、式(20)中、R59、R60およびR60にさらに結合している原子団のうちの任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。また、R58とR58にさらに結合している原子団とで環を形成していてもよい。
さらに、式(21)中、R61とR61にさらに結合している原子団とで環を形成していても良い。また、R62とR62にさらに結合している原子団とで環を形成していても良い。
Further, in the formula (20), a ring may be formed by any two or more of the atomic groups further bonded to R 59 , R 60 and R 60 . Further, R 58 and an atomic group further bonded to R 58 may form a ring.
Further, in the formula (21), R 61 and an atomic group further bonded to R 61 may form a ring. Further, R 62 and an atomic group further bonded to R 62 may form a ring.

さらに式(22)中、R63、R65、R66、R63にさらに結合している原子団のうちの任意の複数の原子団で環を形成していても良い。また、R64、R65、R66、R64にさらに結合している原子団のうちの任意の複数の原子団で環を形成していても良い。ただし、R65がR63またはR63にさらに結合している原子団と環を形成している場合、R65およびR66はR64またはR64にさらに結合している原子団と環を形成することはない。また、R65がR64またはR64にさらに結合している原子団と環を形成している場合、R65およびR66はR63またはR63にさらに結合している原子団と環を形成することはない。そして、R66がR63またはR63にさらに結合している原子団と環を形成している場合、R66はR64またはR64にさらに結合している原子団と環を形成することはない。Further, in the formula (22), a ring may be formed by an arbitrary plurality of atomic groups among the atomic groups further bonded to R 63 , R 65 , R 66 and R 63 . Further, a ring may be formed by an arbitrary plurality of atomic groups among the atomic groups further bonded to R 64 , R 65 , R 66 and R 64 . However, when R 65 forms a ring with R 63 or an atomic group further bonded to R 63 , R 65 and R 66 form a ring with an atomic group further bonded to R 64 or R 64. I will not. When R 65 forms a ring with R 64 or an atomic group further bonded to R 64 , R 65 and R 66 form a ring with an atomic group further bonded to R 63 or R 63. I will not. And, when R 66 forms a ring with R 63 or an atomic group further bonded to R 63 , R 66 can form a ring with an atomic group further bonded to R 64 or R 64 Absent.

そして以上の酸分解性原子団の一部または全部が後述する熱により新たな結合を生成する原子団の一部または全部を形成していてもよい。  Part or all of the above acid-decomposable atomic groups may form part or all of the atomic groups that generate new bonds by heat described below.

熱により新たな結合を生じる原子団とは、0℃以下では反応速度が遅いが、0℃以上300℃以下、好ましくは5℃以上200℃以下の実用的な温度範囲で反応に必要な温度に加熱したり、反応に必要な温度範囲に保持したりすることにより反応速度が増大して結合を生成する原子団である。従って、本発明での「熱により」との文言は、本発明の化合物に対して熱源を用いて温度上昇させることだけでなく、例えば室温に放置することのように、一定温度で熟成することなども含むものである。  An atomic group that forms a new bond by heat means that the reaction rate is slow at 0 ° C or lower, but the temperature required for the reaction falls within a practical temperature range of 0 ° C or higher and 300 ° C or lower, preferably 5 ° C or higher and 200 ° C or lower. It is an atomic group that generates a bond by increasing the reaction rate when heated or maintained in a temperature range necessary for the reaction. Therefore, the phrase "by heat" in the present invention means not only that the compound of the present invention is heated at a constant temperature, such as by leaving it at room temperature, but also by raising the temperature using a heat source. And so on.

そして、触媒無しで2つの原子団が結合を生成するものはもちろん、触媒の働きによって新たな結合を生成するものでもよい。また、熱によって原子団中の結合の分解がおきた後に再度結合を生成することも含まれる。  In addition to a device in which two atomic groups generate a bond without a catalyst, a device in which a new bond is generated by the action of a catalyst may be used. In addition, it includes generation of a bond again after the bond in the atomic group is decomposed by heat.

しかし、熱による結合生成反応中に前記酸分解性原子団を分解しないことが必要な条件であり、通常の酸触媒による架橋反応などは適用が難しい。言いかえれば、熱による結合生成反応中に前記酸分解性原子団を分解しない反応に関与する原子団であれば 熱により新たな結合を生じる原子団とはなんでもよいものである。  However, it is a necessary condition that the acid-decomposable atomic group is not decomposed during the bond formation reaction due to heat, and it is difficult to apply a cross-linking reaction using a usual acid catalyst. In other words, any atomic group that causes a new bond by heat may be used as long as it is an atomic group involved in a reaction that does not decompose the acid-decomposable atomic group during a bond-forming reaction by heat.

一例をあげて説明すると、ディールス・アルダー反応に関与する原子団、エン反応に関与する原子団、メタセシス反応に関与する原子団などが好ましい。また、塩基触媒による結合生成反応も適用可能である。さらにラジカル反応による結合生成反応も好ましい。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。  For example, an atomic group involved in the Diels-Alder reaction, an atomic group involved in the ene reaction, an atomic group involved in the metathesis reaction, and the like are preferable. In addition, a bond forming reaction using a base catalyst is also applicable. Further, a bond forming reaction by a radical reaction is also preferable. However, the present invention is not limited to these.

より具体的に好ましい原子団の構造の例は、例えばディールス・アルダー反応に関わる原子団としては、フラン環構造、マレイミド環構造、ジエン構造特に共役環状ジエン構造、2重結合特に電子吸引基を有する2重結合、アントラセン構造、各種フラーレン構造などがあげられる。また、エン反応の好ましい原子団の構造の例は、例えば各種2重結合であり、また、メタセシス反応に関与する原子団の例としては各種2重結合である。また、例えばベンジル位と安定ラジカルとのラジカル反応も熱で結合を生成するものがあり好ましい。  More specifically, preferred examples of the structure of the atomic group include, for example, an atomic group involved in the Diels-Alder reaction, which has a furan ring structure, a maleimide ring structure, a diene structure, particularly a conjugated cyclic diene structure, a double bond, particularly an electron withdrawing group Examples include a double bond, an anthracene structure, and various fullerene structures. Preferred examples of the structure of the atomic group in the ene reaction are, for example, various double bonds, and examples of the atomic group involved in the metathesis reaction are various double bonds. Further, for example, a radical reaction between a benzyl position and a stable radical is also preferable because it generates a bond by heat.

さらに具体的に説明するために、熱により新たな結合を生成する原子団の特に好ましい例である構造を以下に例示するが、本発明はこの例示に限定されるものではない。    For more specific description, a structure that is a particularly preferred example of an atomic group that generates a new bond by heat is illustrated below, but the present invention is not limited to this example.

Figure 2004231660
Figure 2004231660

式(23)〜(28)中、R67〜R84はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、アミノ基、置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を持つアルキル基、置換基を有していてもよいC5〜C20のアリール基、置換基を有していても良いアルコキシ基、置換基を有していても良いチオアルコキシ基、置換基を有していても良いビニル基、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基を表わす。R87〜R90はそれぞれ独立に置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を持つアルキル基、置換基を有していてもよいC5〜C20のアリール基を表わす。In the formulas (23) to (28), R 67 to R 84 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a hydroxyl group, an amino group, or a C1 to C20 chain which may have a substituent. , Cyclic or branched alkyl group, C5-C20 aryl group which may have a substituent, alkoxy group which may have a substituent, thioalkoxy group which may have a substituent A vinyl group which may have a substituent, a saturated or unsaturated heterocyclic group which may have a substituent, and a silyl group which may have a substituent. R 87 to R 90 each independently represent a C1 to C20 linear, cyclic or branched alkyl group which may have a substituent, or a C5 to C20 aryl group which may have a substituent. .

より詳しくは、R67〜R84はそれぞれ独立に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、1−メチルエチル基、シクロプロピル基、n−ブチル基、1−メチル−プロピル基、2−メチルプロピル基、シクロブチル基n−ペンチル基、分岐を持つペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、分岐を持つヘキシル基、シクロヘキシル基、C7〜C20の直鎖状、または環状または分岐を持つアルキル基、アリル基、さらに前記の基でアルキル基、アルコキシ基、エステル基、ニトロ基、ハロゲン基、シアノ基、水酸基、チオール基などの置換基を有するもの、メチルオキシ基、エチルオキシ基、n−プロピルオキシ基、1−メチルエチルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、n−ブチルオキシ基、1−メチル−プロピルオキシ基、2−メチルプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、n−ペンチルオキシ基、分岐を持つペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、分岐を持つヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、C7〜C20の直鎖状、または環状または分岐を持つアルキルオキシ基、さらに前記の基でアルキル基、アルコキシ基、エステル基、ニトロ基、ハロゲン基、シアノ基、水酸基、チオール基などの置換基を有するもの、またはフェニル基、フラニル基、チオニル基、ピリジル基、ナフチル基などのアリール基類、さらに該アリール基類にアルキル基、アルコキシ基、エステル基、ニトロ基、ハロゲン基、シアノ基、水酸基、チオール基やフェニル基、フラニル基、チオニル基、ピリジル基、ナフチル基などのアリール基類などの置換基が結合しているものも含まれ、さらに、アルキルシリル基、ジアルキルシリル基、トリアルキルシリル基、アリール基で置換されたシリル基でもよい。More specifically, R 67 to R 84 each independently represent a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, a 1-methylethyl group, a cyclopropyl group, an n-butyl group, a 1-methyl-propyl group, a 2-methyl Propyl group, cyclobutyl group n-pentyl group, pentyl group having a branch, cyclopentyl group, n-hexyl group, hexyl group having a branch, cyclohexyl group, C7 to C20 linear or cyclic or branched alkyl group, Allyl group, further having an alkyl group, an alkoxy group, an ester group, a nitro group, a halogen group, a cyano group, a hydroxyl group, a substituent such as a thiol group, a methyloxy group, an ethyloxy group, an n-propyloxy group , 1-methylethyloxy group, cyclopropyloxy group, n-butyloxy group, 1-methyl-propyloxy group, 2- Tylpropyloxy group, cyclobutyloxy group, n-pentyloxy group, branched pentyloxy group, cyclopentyloxy group, n-hexyloxy group, branched hexyloxy group, cyclohexyloxy group, C7-C20 straight chain Or an alkyloxy group having a cyclic or branched form, and those having a substituent such as an alkyl group, an alkoxy group, an ester group, a nitro group, a halogen group, a cyano group, a hydroxyl group, a thiol group, or a phenyl group , Furanyl group, thionyl group, pyridyl group, aryl groups such as naphthyl group, further alkyl group, alkoxy group, ester group, nitro group, halogen group, cyano group, hydroxyl group, thiol group and phenyl group, Aryl groups such as furanyl group, thionyl group, pyridyl group, naphthyl group, etc. It includes those substituents are bonded, furthermore, alkylsilyl group, a dialkyl silyl group, a trialkylsilyl group or a silyl group substituted with an aryl group.

そして、式(23)中、R67〜R70のうち任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。
ただし、R67〜R70の原子団のうちの少なくとも一つは、本発明の酸分解性原子団と直接または間接的に結合しているか、該酸分解性原子団の少なくとも一部になっていなければならない。
Then, in the formula (23), a ring may be formed by an arbitrary plurality of atomic groups among R 67 to R 70 .
However, at least one of the atomic groups of R 67 to R 70 is directly or indirectly bonded to the acid-decomposable atomic group of the present invention, or is at least a part of the acid-decomposable atomic group. There must be.

また、式(24)中、R71〜R76のうち任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。
そして、R71〜R76の原子団のうちの少なくとも一つは、本発明の酸分解性原子団と直接または間接的に結合しているか、該酸分解性原子団の少なくとも一部になっていなければならない。
Further, in the formula (24), a ring may be formed by any two or more of R 71 to R 76 .
Then, at least one of the atomic groups of R 71 to R 76 is directly or indirectly bonded to the acid-decomposable atomic group of the present invention, or is at least a part of the acid-decomposable atomic group. There must be.

そして、式(25)中、R77〜R80のうち任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。
さらに、R77〜R80の原子団のうちの少なくとも一つは、本発明の酸分解性原子団と直接または間接的に結合しているか、該酸分解性原子団の少なくとも一部になっていなければならない。
Then, in the formula (25), a ring may be formed by an arbitrary plurality of atomic groups among R 77 to R 80 .
Further, at least one of the groups R 77 to R 80 is directly or indirectly bonded to the acid-decomposable group of the present invention or is at least a part of the acid-decomposable group. There must be.

そして、式(26)中、R81〜R83のうち任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。
また、R81〜R83の原子団のうちの少なくとも一つは、本発明の酸分解性原子団と直接または間接的に結合しているか、該酸分解性原子団の少なくとも一部になっていなければならない。
Then, in the formula (26), a ring may be formed by an arbitrary plurality of atomic groups among R 81 to R 83 .
Further, at least one of the atomic groups of R 81 to R 83 is directly or indirectly bonded to the acid-decomposable atomic group of the present invention, or is at least a part of the acid-decomposable atomic group. There must be.

式(23)中、Xは置換基を有していても良いメチレン基、エチレン基、酸素原子、イオウ原子を表す。とくに置換基を有していても良いメチレン基、酸素原子が好ましく、さらに好ましくは酸素原子である。In the formula (23), X 7 represents a methylene group, an ethylene group, an oxygen atom or a sulfur atom which may have a substituent. Particularly, a methylene group and an oxygen atom which may have a substituent are preferable, and an oxygen atom is more preferable.

そして、式(27)中、R85は置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良いアリール基、置換基を有していても良いアルコキシ基、置換基を有していてもよいチオアルコキシ基、置換基を有していてもよいビニル基を示す。
さらにR86は置換基を有していても良いアリール基を表す。好ましくは置換基を有していても良いフェニル基である。
In the formula (27), R 85 represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and a substituent. It represents a thioalkoxy group which may be possessed and a vinyl group which may be substituted.
Further, R 86 represents an aryl group which may have a substituent. Preferably, it is a phenyl group which may have a substituent.

そして、R84〜R86のうち任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。
また、R84〜R86のうちの少なくとも一つは、本発明の酸分解性原子団と直接または間接的に結合しているか、該酸分解性原子団の少なくとも一部になっていなければならない。
Then, a ring may be formed by any of a plurality of atomic groups among R 84 to R 86 .
In addition, at least one of R 84 to R 86 must be directly or indirectly bonded to the acid-decomposable atomic group of the present invention or be at least a part of the acid-decomposable atomic group. .

そして、式(28)中、R91は2価以上の置換基を有していても良い有機基を表し、好ましくはエチレン、プロピレン基である。In the formula (28), R 91 represents an organic group which may have a divalent or higher valent substituent, and is preferably an ethylene or propylene group.

そして、R87〜R91のうち任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。
また、R87〜R91のうちの少なくとも一つは、本発明の酸分解性原子団と直接または間接的に結合しているか、該酸分解性原子団の少なくとも一部になっていなければならない。
Then, a ring may be formed by an arbitrary plurality of atomic groups among R 87 to R 91 .
In addition, at least one of R 87 to R 91 must be directly or indirectly bonded to the acid-decomposable atomic group of the present invention or be at least a part of the acid-decomposable atomic group. .

また、本発明の熱により結合を生成する原子団の一部または全部が前記酸分解性原子団の一部または全部となっていてもよい。  Further, part or all of the atomic groups that generate bonds by heat according to the present invention may be part or all of the acid-decomposable atomic groups.

このように、酸により分解する原子団と、熱により新たな結合を生成する原子団とを持つ酸分解性化合物であるので、熱により架橋構造を生成させたり、熱により構造変化を起こさせたりして性質を変化させ、例えば熱硬化性樹脂として使用することができる一方、酸分解することで低分子化したり極性を変化させたりして溶剤に可溶にし、容易に廃棄することができる。また、後述するように、今までにない優れた感光性樹脂の構成材料となる。  As described above, since it is an acid-decomposable compound having an atomic group that decomposes by an acid and an atomic group that generates a new bond by heat, it can generate a crosslinked structure by heat or cause a structural change by heat. For example, while it can be used as a thermosetting resin, it can be dissolved in a solvent by decomposing into a low molecular weight or changing polarity by acid decomposition, and can be easily disposed of. In addition, as described later, it is an unprecedented excellent photosensitive resin constituent material.

ここで、本発明での溶剤とは、単なる液体はもちろん、様々な物質を溶解させた液体、または流動性を保ちつつ分散させた液体混合物も含まれる。  Here, the solvent in the present invention includes not only a mere liquid but also a liquid in which various substances are dissolved or a liquid mixture in which various substances are dispersed while maintaining fluidity.

本発明の第2は請求項1に記載の酸分解性化合物であって、酸による分解による溶剤への溶解度の変化の増減と、熱により生成する新たな結合により生じる前記溶剤への溶解度の変化の増減とが逆であることを特徴としている。  A second aspect of the present invention is the acid-decomposable compound according to claim 1, wherein a change in solubility in the solvent due to decomposition by an acid is increased or decreased, and a change in solubility in the solvent caused by a new bond generated by heat. It is characterized in that the increase and decrease are reversed.

ここで、酸により分解し溶剤に対する溶解度が変化するとは、酸により分解する原子団の分解前後での極性の増減により各種溶剤への溶解度に変化が生ずることの他、酸による分解により分子量の減少が起こり溶解性が増す場合、また、酸により分解する原子団にあらかじめ溶剤に易溶となる他の原子団が結合しており、その溶剤に易溶となる原子団が酸により切り離されることで溶剤に不溶となる場合も含むものである。  Here, the change in solubility in a solvent due to decomposition by an acid means that a change in solubility in various solvents occurs due to an increase or decrease in polarity before and after decomposition of an atomic group decomposed by an acid, and a decrease in molecular weight due to decomposition by an acid. When the solubility increases, another group that is easily soluble in the solvent is bonded to the group that is decomposed by the acid in advance, and the group that is easily dissolved in the solvent is cut off by the acid. This includes the case where it becomes insoluble in the solvent.

例えば、t−ブチル基で保護されたフェノール性水酸基は、酸により分解することで、フェノール性水酸基(とブテン)を生成する。この場合、極性のほとんどないt−ブチルフェニルエーテルから、極性の大きいフェノール性水酸基が生成したので、アルカリ性の溶剤に対する溶解度が増大する。逆に、各種アルカンなどの非極性の溶剤への溶解度は減少する。  For example, a phenolic hydroxyl group protected with a t-butyl group is decomposed by an acid to generate a phenolic hydroxyl group (and butene). In this case, since a highly polar phenolic hydroxyl group is generated from t-butylphenyl ether having almost no polarity, the solubility in an alkaline solvent increases. Conversely, the solubility in non-polar solvents such as various alkanes decreases.

そして、エステル基が3級であることを特徴とするポリエステル類が酸により分解し溶剤に可溶となることなどは分子量の変化により溶剤への溶解度が変化する例である。  In addition, polyesters having ester groups of tertiary type are decomposed by an acid and become soluble in a solvent, and the like is an example in which the solubility in a solvent changes due to a change in molecular weight.

また、熱により生じる新たな結合により溶剤に対する溶解度が変化するとは、同種または異種の分子間の架橋により分子量が増大して各種溶剤に対する溶解度が減少することの他、新たに生成する結合により極性や立体構造が変化し各種溶剤に対しての溶解度が変化する場合、そして、各種溶剤に対して易溶性または難溶性を持つ物質との間に新たな結合が生成して溶解度が変化する場合などを含むものである。  In addition, when the solubility in a solvent changes due to a new bond generated by heat, the molecular weight increases due to crosslinking between the same or different molecules and the solubility in various solvents decreases. For example, when the steric structure changes and the solubility in various solvents changes, and when the solubility changes due to the formation of a new bond between substances that are easily or poorly soluble in various solvents. Including.

この本発明の第4によれば、例えば、本発明に係る酸分解性化合物の一部を酸により分解し、同時に残りの部分を熱で架橋することができる。すなわち酸で処理した部分の溶解性が非常に高まっている一方、残りの部分は熱で架橋され、溶解度が著しく減少しているので、適当な溶剤で処理すれば、酸処理した部分のみ選択的に除去することができる。または逆に、一部を酸で処理することにより溶解度を減ずる一方、残りの部分を熱することにより溶解性を付与することも考えられる。  According to the fourth aspect of the present invention, for example, a part of the acid-decomposable compound according to the present invention can be decomposed by an acid, and at the same time, the remaining part can be cross-linked by heat. In other words, the solubility of the acid-treated part is very high, while the remaining part is cross-linked by heat and the solubility is remarkably reduced. Can be removed. Or, conversely, it is conceivable to reduce the solubility by treating a part with an acid, and to impart the solubility by heating the remaining part.

そして、酸分解性原子団は、ポジ型の感光性樹脂では一般的に使用されており、アルカリ現像液に対する溶解度の増減が生じることは明らかであるから、本発明もポジ型の感光性樹脂として応用できる。  The acid-decomposable atomic group is generally used in a positive photosensitive resin, and it is clear that the solubility in an alkali developing solution increases and decreases. Therefore, the present invention is also used as a positive photosensitive resin. Can be applied.

本発明の第3は、請求項1または2に記載の酸分解性化合物であって、酸による分解で溶剤への溶解度が増す一方、熱による新たな結合で前記溶剤への溶解度が減少することを特徴とする酸分解性化合物である。  A third aspect of the present invention is the acid-decomposable compound according to claim 1 or 2, wherein the solubility in a solvent is increased by decomposition with an acid, while the solubility in the solvent is reduced by a new bond due to heat. It is an acid-decomposable compound characterized by the following.

通常のポジ型感光性樹脂中での反応は光が当たった部分で発生した酸性化合物により引き起こされる反応に基づいてアルカリ可溶性基の保護基が外れることにより、アルカリ現像液への溶解性が増す。また、光の未照射部分では何ら反応が起こらない。
しかし、本発明に係る酸分解性化合物をポジ型感光性樹脂として応用した場合、光未照射部分に熱を加えることにより架橋反応などの溶解性を減少させる反応を起こすことができる。すなわち、光照射部分、未照射部分での溶解度(溶解速度)の差が非常に大きいという特徴を持つポジ型感光性樹脂への応用できる。
In the reaction in a normal positive photosensitive resin, the protective group of an alkali-soluble group is removed based on a reaction caused by an acidic compound generated in a portion irradiated with light, thereby increasing the solubility in an alkali developer. In addition, no reaction occurs in a part where light is not irradiated.
However, when the acid-decomposable compound according to the present invention is applied as a positive photosensitive resin, a reaction such as a cross-linking reaction or the like that reduces solubility can be caused by applying heat to a portion not irradiated with light. That is, the present invention can be applied to a positive photosensitive resin having a feature that the difference in solubility (dissolution rate) between a light-irradiated portion and an unirradiated portion is extremely large.

本発明の第4は、請求項1〜3に記載の酸分解性化合物であって、pKaが10以下の酸により0℃以上200℃以下の温度範囲での72時間以内の反応で少なくとも酸により分解する 原子団のうち5%が分解することを特徴とする酸分解性化合物である。
この第4の発明は、酸による分解が高感度な化合物である。
A fourth aspect of the present invention is the acid-decomposable compound according to any one of claims 1 to 3, wherein the pKa is at least 10% by an acid in a reaction within a temperature range of 0 ° C to 200 ° C within 72 hours with an acid having a pKa of 10 or less. An acid-decomposable compound characterized in that 5% of the decomposing atomic groups are decomposed.
The fourth invention is a compound whose decomposition by an acid is highly sensitive.

本発明の第5は請求項1〜4に記載の酸分解性化合物であって、酸により分解する原子団が、3級エステル結合、2級アリールエステル結合、3級オキシカルボニルオキシ結合、2級アリールオキシカルボニルオキシ結合、チオエステル結合、アセタール結合、3級エーテル結合、2級アリールエーテル結合、3級チオエーテル結合、2級アリールエーテル結合及びそれらに電子供与基が置換したものから選ばれる原子団であることを特徴とする酸分解性化合物である。
この本発明の第5は、特にポジ型感光性樹脂として有望な酸解離性の原子団をもつ酸分解性化合物に関するものである。
A fifth aspect of the present invention is the acid-decomposable compound according to any one of claims 1 to 4, wherein the atom group decomposed by the acid is a tertiary ester bond, a secondary aryl ester bond, a tertiary oxycarbonyloxy bond, or a secondary oxycarbonyloxy bond. An atomic group selected from an aryloxycarbonyloxy bond, a thioester bond, an acetal bond, a tertiary ether bond, a secondary aryl ether bond, a tertiary thioether bond, a secondary aryl ether bond and those substituted with an electron donating group. It is an acid-decomposable compound characterized by the above.
The fifth aspect of the present invention relates to an acid-decomposable compound having an acid-dissociable atomic group, which is particularly promising as a positive photosensitive resin.

本発明の第6は請求項1〜5に記載の酸分解性化合物であって、熱により新たな結合を生成する反応が可逆反応であることを特徴とする酸分解性化合物である。  A sixth aspect of the present invention is the acid-decomposable compound according to any one of claims 1 to 5, wherein the reaction for generating a new bond by heat is a reversible reaction.

この第6の発明では熱により結合を生成する反応が可逆反応であることでさまざまな効果が生じる。例えば、本発明の酸分解性化合物の使用後の廃棄を考え場合、加熱とそれに続く単離工程での酸分解性化合物の回収が可能になる場合が生じ、また、一度加熱して処理し架橋するなどして硬化させた後でも、架橋を形成する化学結合が可逆であるのでさらに熱で処理し加工することができる。すなわちリサイクル性に優れることとなる。そして、ポジ型感光性樹脂への応用を考えた場合、光照射部分と光未照射部分で生じるエッジラインラフネスを熱でのアニーリングにより減少させうる。さらに参考文献に明らかなように、本発明の酸分解性化合物を含む組成物にさらに可逆性が加わった場合は、自己修復機能を備える。  In the sixth aspect of the invention, various effects occur because the reaction for generating a bond by heat is a reversible reaction. For example, when considering the disposal of the acid-decomposable compound of the present invention after use, it may be possible to recover the acid-decomposable compound in heating and the subsequent isolation step. Even after curing, for example, the chemical bond forming the cross-link is reversible, so that it can be further processed by heat and processed. That is, the recyclability is excellent. When application to a positive photosensitive resin is considered, edge line roughness generated in a light-irradiated portion and a light-unirradiated portion can be reduced by annealing with heat. Further, as apparent from the references, the composition containing the acid-decomposable compound of the present invention has a self-healing function when reversibility is further added.

そして、この本発明の第6の重要な構成要因である可逆反応としては、例えば後述する本発明の第7に記載したように、ディールス・アルダー反応またはエン反応またはメタセシス反応が有望である。
特に、フラン類とマレイミド類とのディールス・アルダー反応、アントラセン類とマレイミド、フラーレン類とのディールス・アルダー反応、グラブス触媒に代表されるメタセシス触媒を用いたメタセシス反応が好ましい。
As the reversible reaction which is the sixth important constituent factor of the present invention, for example, as described in the seventh embodiment of the present invention described below, a Diels-Alder reaction, an ene reaction or a metathesis reaction is promising.
In particular, a Diels-Alder reaction between a furan and a maleimide, a Diels-Alder reaction between an anthracene and a maleimide, and a fullerene, and a metathesis reaction using a metathesis catalyst represented by a Grubbs catalyst are preferable.

ただし、本発明の第7では実質的には可逆とはいえないディールス・アルダー反応、エン反応、メタセシス反応も含む。例えばディールス・アルダー反応のうち、対応するレトロ・ディールス・アルダー反応が高温でしか起こり得ないものなどは、副反応が多く起こり厳密な意味では可逆とは言い難いが、本発明のうち第6の発明を除いた他の発明には適用可能である。  However, the seventh aspect of the present invention also includes a Diels-Alder reaction, an ene reaction, and a metathesis reaction, which are not substantially reversible. For example, among the Diels-Alder reactions, those in which the corresponding retro-Diels-Alder reaction can only occur at a high temperature have many side reactions and are hardly reversible in a strict sense. The present invention is applicable to other inventions except the invention.

従って、本発明の第8に記述したように、熱により新たな結合を生じる原子団が2重結合、フラン構造、マレイミド構造、アントラセン構造、シクロペンタジエン構造またはブタジエン構造を含む酸分解性化合物は本発明全般に適用できるものである。  Accordingly, as described in the eighth aspect of the present invention, an acid-decomposable compound in which an atomic group which forms a new bond by heat contains a double bond, a furan structure, a maleimide structure, an anthracene structure, a cyclopentadiene structure or a butadiene structure is used. The present invention can be applied to the whole invention.

2重結合はディールス・アルダー反応、エン反応及びメタセシス反応などに活性であり、本発明では広範に使用できる。特に好ましい反応であるディールス・アルダー反応への適用の容易さを考えると、2重結合に電子吸引性基が結合しているものの方が好ましい。このような電子吸引基には、例えばカルボニル基、カルボニルオキシ基、ニトロ基、ニトリル基、ハロゲン基、チオカルボニルオキシ基があげられることはもちろん、これら具体的に例示した電子吸引性基が共役結合を介して結合しているもの、メチレン基またはメチン基を介して結合しているものも含まれる。  Double bonds are active in Diels-Alder reactions, ene reactions, metathesis reactions, and the like, and can be widely used in the present invention. Considering the easiness of application to the Diels-Alder reaction, which is a particularly preferable reaction, those having an electron-withdrawing group bonded to a double bond are more preferable. Examples of such electron withdrawing groups include, for example, carbonyl group, carbonyloxy group, nitro group, nitrile group, halogen group, and thiocarbonyloxy group. And those linked via a methylene group or a methine group.

そして、フラン化合物とマレイミド化合物およびアントラセン化合物とマレイミド化合物は他の添加物なしに可逆なディールス・アルダー反応をすることが知られており、本発明では特に好ましいものである。
また、シクロペンタジエン、ブタジエンも各種の2重結合を持つ化合物とディールス・アルダー反応を行う。ディールス・アルダー反応は、金属錯体などの触媒を必要としない。このことは、金属含有量が低いことを求められるポジ型感光性樹脂を形成する時に特に好ましい。
It is known that the furan compound and the maleimide compound and the anthracene compound and the maleimide compound undergo a reversible Diels-Alder reaction without other additives, and are particularly preferable in the present invention.
Cyclopentadiene and butadiene also perform a Diels-Alder reaction with compounds having various double bonds. The Diels-Alder reaction does not require a catalyst such as a metal complex. This is particularly preferable when forming a positive photosensitive resin required to have a low metal content.

本発明の第9は請求項1〜8に記載の酸分解性化合物であって、1分子中に複数の酸分解性原子団を持つことを特徴とする酸分解性化合物である。
このように酸分解性原子団を一分子中に複数持つ酸分解性化合物なので、少量の酸によっても分解させることができる。特にデンドリマーなどの分岐状物質を構成する原子団として複数の酸分解性原子団を持つ酸分解性化合物が好ましい。
The ninth aspect of the present invention is the acid-decomposable compound according to any one of claims 1 to 8, which has a plurality of acid-decomposable atomic groups in one molecule.
As described above, since it is an acid-decomposable compound having a plurality of acid-decomposable atomic groups in one molecule, it can be decomposed even by a small amount of acid. Particularly, an acid-decomposable compound having a plurality of acid-decomposable atomic groups as an atomic group constituting a branched substance such as a dendrimer is preferable.

本発明の第10は請求項1〜9に記載の酸分解性化合物であって、1分子中に複数の熱により新たな結合を生成する原子団を持つことを特徴とする酸分解性化合物である。
このように複数の熱により結合を生成する原子団を一分子中に複数持つ酸分解性化合物であるので、熱による溶解度の変化が大きなものになる。
本発明の第11は、請求項1〜10に記載の酸分解性化合物であって、コアとなる原子または原子団に酸分解性原子団が結合し、該酸分解性原子団に熱により新たな結合を生成する原子団が結合している下記一般式(1)で表されることを特徴とする酸分解性化合物である。
A tenth aspect of the present invention is the acid-decomposable compound according to any one of claims 1 to 9, which has an atomic group that forms a new bond by a plurality of heats in one molecule. is there.
As described above, since the acid-decomposable compound has a plurality of atomic groups that generate a bond by a plurality of heats in one molecule, a change in solubility due to heat is large.
An eleventh aspect of the present invention is the acid-decomposable compound according to any one of claims 1 to 10, wherein an acid-decomposable atomic group is bonded to an atom or an atomic group serving as a core, and the acid-decomposable atomic group is newly added by heat. An acid-decomposable compound represented by the following general formula (1) to which an atomic group that forms a natural bond is bonded.

Figure 2004231660
Figure 2004231660

式(1)中コアは炭素原子、珪素原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ホウ素原子などの炭素との電気陰性度の差が2.0以内の原子、または有機基を表す。そして、有機基とは通常の炭素骨格を主とする構造であるが、特に構造を限定されるものではなく、非常に広範な範疇の原子団があてはまる。好ましいコアの構造の例としては、デンドリマーなどの分岐状物質の中心に使用される分岐構造やデンドリマー構造があげられる。また、分子量1000以上の化合物または高分子も好ましい。  In the formula (1), the core represents an atom such as a carbon atom, a silicon atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a boron atom having a difference in electronegativity with carbon of 2.0 or less, or an organic group. The organic group has a structure mainly containing a normal carbon skeleton, but the structure is not particularly limited, and a very wide range of atomic groups is applicable. Preferred examples of the core structure include a branched structure and a dendrimer structure used at the center of a branched substance such as a dendrimer. Further, a compound or a polymer having a molecular weight of 1,000 or more is also preferable.

そして、酸分解性原子団とは、本発明の第1で説明した酸分解性原子団と同一のものであり、熱により新たな結合を生成する原子団とは、本発明の第1で説明した熱により新たな結合を生成する原子団と同一のものであり、特に好ましくはフラン構造またはマレイミド構造を含む原子団である。  The acid-decomposable atomic group is the same as the acid-decomposable atomic group described in the first embodiment of the present invention, and the atomic group that generates a new bond by heat is described in the first embodiment of the present invention. It is the same as the atomic group that generates a new bond by the heat generated, and is particularly preferably an atomic group containing a furan structure or a maleimide structure.

また、本発明の第1でも説明したように、熱により新たな結合を生成する原子団が前記酸分解性原子団の一部または全部を兼ねていても良い。
そして、式(1)中、aは自然数を表す。
Further, as described in the first aspect of the present invention, an atomic group that generates a new bond by heat may also serve as part or all of the acid-decomposable atomic group.
Then, in Expression (1), a represents a natural number.

本発明の第12は請求項11に記載の酸分解性化合物であって、コアを形成する原子団の式量が1000以上であることを特徴としている。  A twelfth aspect of the present invention is the acid-decomposable compound according to the eleventh aspect, wherein the formula weight of the atomic group forming the core is 1000 or more.

本発明の13は請求項12に記載の酸分解性化合物であって、前記コアがアクリル酸誘導体、メタクリル酸誘導体、ヒドロキシスチレン誘導体、ノルボルネン誘導体、マレイン酸誘導体、マレイミド誘導体のうちの少なくともひとつの単位構造を含んでいることを特徴とする酸分解性化合物である。
これらの単位構造を含む高分子は感光性高分子として多くの報告があり、感光性樹脂組成物の材料として有望である。
13 of the present invention is the acid-decomposable compound according to claim 12, wherein the core is at least one unit of an acrylic acid derivative, a methacrylic acid derivative, a hydroxystyrene derivative, a norbornene derivative, a maleic acid derivative, and a maleimide derivative. An acid-decomposable compound characterized by having a structure.
There have been many reports on polymers containing these unit structures as photosensitive polymers, and they are promising as materials for photosensitive resin compositions.

本発明の14は請求項11〜13に記載の酸分解性化合物であって、コアが3分岐以上の枝分かれ構造を含んで成ることを特徴とする酸分解性化合物である。  Item 14 of the present invention is the acid-decomposable compound according to claims 11 to 13, wherein the core comprises a branched structure having three or more branches.

例えば、コアが1,3,5−3分岐ベンゼン誘導体、3,5,3′,5′−4分岐ジフェニルベンゼン誘導体、3分岐以上の1,3,5−トリフェニルベンゼン誘導体、炭素数4以上12以下の橋架け構造を含んでも良い多分岐シクロアルキル誘導体、多分岐アダマンタン誘導体、3分岐3級アミン誘導体などの3分岐以上の枝分かれを持つ構造を含んでいるので、分岐構造の酸分解性化合物となる。高度に分岐した化合物には、デンドリマーとしての溶解性、均質性などの性質の他、アモルファス性なども付与することができる。
以下にコアに含まれる3分岐以上の枝分かれ構造のうち、特に好ましい構造を例示するが、本発明はこの例示に限定されない。
For example, the core has a 1,3,5-3 branched benzene derivative, a 3,5,3 ', 5'-4 branched diphenylbenzene derivative, a three or more branched 1,3,5-triphenylbenzene derivative, a carbon number of 4 or more. Since it contains a structure having three or more branches such as a multi-branched cycloalkyl derivative, a multi-branched adamantane derivative, and a three-branched tertiary amine derivative which may have a bridge structure of 12 or less, an acid-decomposable compound having a branched structure It becomes. A highly branched compound can be imparted with properties such as solubility and homogeneity as a dendrimer, as well as amorphous properties.
In the following, among the three or more branched structures included in the core, particularly preferred structures are exemplified, but the present invention is not limited to these examples.

Figure 2004231660
Figure 2004231660

本発明の第15は請求項11〜14に記載の酸分解性化合物であって、酸分解性原子団が下記一般式(2)〜(8)で表される原子団であって、熱で新たな結合を生成する原子団が下記一般式(9)または(10)で表される原子団である酸分解性化合物である。  The fifteenth aspect of the present invention is the acid-decomposable compound according to any one of claims 11 to 14, wherein the acid-decomposable atomic group is an atomic group represented by the following general formulas (2) to (8), An acid group that forms a new bond is an acid-decomposable compound that is an atomic group represented by the following general formula (9) or (10).

Figure 2004231660
Figure 2004231660
Figure 2004231660
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式(2)〜(8)中、R、R、R、R11、R12、R15、R21、R22それぞれ独立に置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を持つアルキル基、置換基を有していてもよいC5〜C20のアリール基、置換基を有していても良いアルコキシ基、置換基を有していてもよいチオアルコキシ基、置換基を有していても良いビニル基、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基を示す。In the formulas (2) to (8), R 1 , R 2 , R 5 , R 11 , R 12 , R 15 , R 21 , and R 22 each independently have a C1 to C20 chain which may have a substituent. , Cyclic or branched alkyl group, C5-C20 aryl group which may have a substituent, alkoxy group which may have a substituent, thioalkoxy group which may have a substituent A vinyl group which may have a substituent, a saturated or unsaturated heterocyclic group which may have a substituent, and a silyl group which may have a substituent.

さらに詳しくは、R、R、R、R11、R12、R15、R21、R22はそれぞれ独立に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、1−メチルエチル基、シクロプロピル基、n−ブチル基、1−メチル−プロピル基、2−メチルプロピル基、シクロブチル基n−ペンチル基、分岐を持つペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、分岐を持つヘキシル基、シクロヘキシル基、C7〜C20の直鎖状、または環状または分岐を持つアルキル基、アリル基、さらに前記の基でアルキル基、アルコキシ基、エステル基、ニトロ基、ハロゲン基、シアノ基、水酸基、チオール基などの置換基を有するもの、メチルオキシ基、エチルオキシ基、n−プロピルオキシ基、1−メチルエチルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、n−ブチルオキシ基、1−メチル−プロピルオキシ基、2−メチルプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、n−ペンチルオキシ基、分岐を持つペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、分岐を持つヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、C7〜C20の直鎖状、または環状または分岐を持つアルキルオキシ基、さらに前記の基でアルキル基、アルコキシ基、エステル基、ニトロ基、ハロゲン基、シアノ基、水酸基、チオール基などの置換基を有するもの、またはフェニル基、フラニル基、チオニル基、ピリジル基、ナフチル基などのアリール基類、さらに該アリール基類にアルキル基、アルコキシ基、エステル基、ニトロ基、ハロゲン基、シアノ基、水酸基、チオール基やフェニル基、フラニル基、チオニル基、ピリジル基、ナフチル基などのアリール基類などの置換基が結合しているものも含まれ、さらに、アルキルシリル基、ジアルキルシリル基、トリアルキルシリル基、アリール基で置換されたシリル基でもよい。
、R、R、R、R13、R19、R20はそれぞれ独立に2価の有機基またはシリレン基、または酸素原子、硫黄原子、または窒素原子であって、有機基としては置換基を有していても良いアルキレン基、置換基を有していても良いビニレン基、カルボニル基、置換基を有していても良いアリーレン基を表す。または前記2価の有機基、またはシリレン基、または酸素原子、イオウ原子、または2級または3級の窒素原子またはホウ素原子の任意の組合わせからなる原子団を表す。または、R、R、R、R、R13、R19、R20はそれぞれ独立に式(9)または式(10)で表される熱で新たな結合を生成する原子団の一部または全部を含んだ原子団を表す。
More specifically, R 1 , R 2 , R 5 , R 11 , R 12 , R 15 , R 21 , and R 22 are each independently a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, a 1-methylethyl group, Propyl group, n-butyl group, 1-methyl-propyl group, 2-methylpropyl group, cyclobutyl group n-pentyl group, branched pentyl group, cyclopentyl group, n-hexyl group, branched hexyl group, cyclohexyl group , A C7-C20 linear, cyclic or branched alkyl group, allyl group, and the above-mentioned groups such as alkyl group, alkoxy group, ester group, nitro group, halogen group, cyano group, hydroxyl group, thiol group, etc. Those having a substituent, methyloxy group, ethyloxy group, n-propyloxy group, 1-methylethyloxy group, cyclopropyloxy group, n Butyloxy group, 1-methyl-propyloxy group, 2-methylpropyloxy group, cyclobutyloxy group, n-pentyloxy group, branched pentyloxy group, cyclopentyloxy group, n-hexyloxy group, branched hexyl An oxy group, a cyclohexyloxy group, a C7 to C20 linear or cyclic or branched alkyloxy group, and further, an alkyl group, an alkoxy group, an ester group, a nitro group, a halogen group, a cyano group, a hydroxyl group, A group having a substituent such as a thiol group, or an aryl group such as a phenyl group, a furanyl group, a thionyl group, a pyridyl group, or a naphthyl group; and an alkyl group, an alkoxy group, an ester group, a nitro group, or a halogen group. Group, cyano group, hydroxyl group, thiol group, phenyl group, furanyl group, thio group Aryl, pyridyl, naphthyl, and other aryl groups, and other substituents, and further include alkylsilyl, dialkylsilyl, trialkylsilyl, and aryl-substituted silyl groups. May be.
R 3 , R 4 , R 7 , R 9 , R 13 , R 19 , and R 20 are each independently a divalent organic group or a silylene group, or an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom; Represents an alkylene group which may have a substituent, a vinylene group which may have a substituent, a carbonyl group, or an arylene group which may have a substituent. Or an atomic group consisting of the above-mentioned divalent organic group or silylene group, or any combination of an oxygen atom, a sulfur atom, or a secondary or tertiary nitrogen atom or boron atom. Alternatively, R 3 , R 4 , R 7 , R 9 , R 13 , R 19 , and R 20 each independently represent an atomic group that forms a new bond by heat represented by the formula (9) or the formula (10). Represents an atomic group including part or all.

そして、式(2)中、R〜RおよびRにさらに結合している原子団のうちの任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。また、RとRにさらに結合している原子団とで環を形成していてもよい。Then, in the formula (2), a ring may be formed by an arbitrary plurality of atomic groups among the atomic groups further bonded to R 1 to R 3 and R 3 . Further, R 4 and an atomic group further bonded to R 4 may form a ring.

また、式(3)、式(6)中、R、R16はそれぞれ独立に、置換基を有していても良いアリーレン基、置換基を有していてもよいビニレン基を示す。または、R、R16はそれぞれ独立に式(9)または式(10)で表される熱で新たな結合を生成する原子団の一部または全部を含んだ原子団を表す。In the formulas (3) and (6), R 6 and R 16 each independently represent an arylene group which may have a substituent or a vinylene group which may have a substituent. Alternatively, R 6 and R 16 each independently represent an atomic group including a part or all of an atomic group that forms a new bond by heat represented by the formula (9) or (10).

また、共役した多重結合を有するビニレン基も好ましい。そして、電子供与基で置換されたメチレン基、メチン基、例えば、メトキシメチレン基、メチルチオメチレン基、メトキシエトキシメチレン基、2−(トリメチルシリル)エトキシメチレン基、などでも良く、また2−テトラヒドロピラニレン基、電子供与基を持つフラニレン基、チオニレン基、フェニレン基、ビニレン基、またはベンジロキシメチレン基、フラニルオキシメチレン基、チオニルオキシメチレン基などの置換基を持っていても良いアリールオキシメチレン基、置換基を持っていても良いビニルオキシレン基、置換基を持っていても良いN−フタルイミドメチレン基、置換基を持っていても良い9−アンスリルメチレン基、またはトリメチルシリレン基、トリエチルシリレン基、フェニルジメチルシリレン基などの置換基を持っていても良いシリレン基でもよい。  Further, a vinylene group having a conjugated multiple bond is also preferable. A methylene group or a methine group substituted with an electron donating group, for example, a methoxymethylene group, a methylthiomethylene group, a methoxyethoxymethylene group, a 2- (trimethylsilyl) ethoxymethylene group, or the like, or a 2-tetrahydropyranylene group An aryloxymethylene group which may have a substituent such as a furanylene group having an electron donating group, a thionylene group, a phenylene group, a vinylene group, or a benzyloxymethylene group, a furanyloxymethylene group, or a thionyloxymethylene group; A vinyloxylene group which may have a group, an N-phthalimidomethylene group which may have a substituent, a 9-anthrylmethylene group which may have a substituent, or a trimethylsilylene group, a triethylsilylene group, Has a substituent such as phenyldimethylsilylene Even though it may be a good silylene group.

特に好ましくはフェニレン基、ナフチレン基、アントラニレン基、フラニレン基、ピリジレン基、チオフェニレン基、フェニレンオキシ基などのアリーレン基、フェニレンビニレン基、フラニレンビニレン基、ピリジレンフェニレン基、チフェニレンビニレン基などのアリーレンビニレン基などの原子団である。さらに特に好ましい例は、フラニレン基、フラニルオキシレン基、フラニレンビニレン基である。  Particularly preferably, an arylene group such as a phenylene group, a naphthylene group, an anthranylene group, a furanylene group, a pyridylene group, a thiophenylene group, or a phenyleneoxy group, a phenylenevinylene group, a furanylenevinylene group, a pyridylenephenylene group, or a thiphenylenevinylene group. It is an atomic group such as an arylenevinylene group. Further particularly preferred examples are a furanylene group, a furanyloxylene group and a furanylenevinylene group.

そして、式(3)中、R、RとRにさらに結合している原子団のうち、任意の複数の原子団で環を形成していても良い。また、RとRにさらに結合している原子団とで環を形成していてもよい。Then, in the formula (3), among the atomic groups further bonded to R 5 , R 6 and R 6 , a ring may be formed by an arbitrary plurality of atomic groups. Further, R 7 and an atomic group further bonded to R 7 may form a ring.

式(4)、式(7)中、R、R18はそれぞれ独立にテトラヒドロピラニレン基、電子供与基を持つアリーレン基、電子供与基を有するビニレン基、またはベンジロキシメチレン基、フラニルオキシメチレン基、チオニルオキシメチレン基などの置換基を有していても良いアリールオキシメチレン基、置換基を有していても良いビニルオキシレン基、置換基を有していても良いN−フタルイミドメチレン基、置換基を有していても良い9−アンスリルメチレン基、またはトリメチルシリレン基、トリエチルシリレン基、フェニルジメチルシリレン基などの置換基を有していても良いシリレン基を表す。In the formulas (4) and (7), R 8 and R 18 are each independently a tetrahydropyranylene group, an arylene group having an electron donating group, a vinylene group having an electron donating group, a benzyloxymethylene group, or a furanyloxy group. Aryloxymethylene group which may have a substituent such as methylene group and thionyloxymethylene group, vinyloxylen group which may have a substituent and N-phthalimidomethylene which may have a substituent Represents a group, a 9-anthrylmethylene group which may have a substituent, or a silylene group which may have a substituent such as a trimethylsilylene group, a triethylsilylene group, or a phenyldimethylsilylene group.

そして、式(4)中、RとRにさらに結合している原子団とで環を形成していても良い。また、RとRにさらに結合している原子団とで環を形成していてもよい。
そして、式(5)〜(8)中、X、Xはそれぞれ独立に酸素原子または硫黄原子を表す。
Then, in the formula (4), R 8 and an atomic group further bonded to R 8 may form a ring. Further, R 9 and an atomic group further bonded to R 9 may form a ring.
In the formulas (5) to (8), X 1 and X 2 each independently represent an oxygen atom or a sulfur atom.

さらに、式(5)、式(6)、式(7)中、R10、R14、R17はそれぞれ独立に置換基を有していても良い2価のアリーレン基またはアリール基と共役した置換基を有していても良い2価のビニレン基を表す。Further, in the formulas (5), (6) and (7), R 10 , R 14 and R 17 are each independently conjugated to a divalent arylene group or an aryl group which may have a substituent. It represents a divalent vinylene group which may have a substituent.

ただし、R10、R14またはR17とXとの結合は、R10、R14またはR17を構成する芳香族構造または芳香族に共役した2重結合構造と、Xとの単結合である。 However, the bond between R 10, R 14 or R 17 and X 1 is a double bond structure conjugated to the aromatic structure or aromatic constituting R 10, R 14 or R 17, a single bond and X 1 It is.

そして、式(5)中、R11〜R13およびR13にさらに結合している原子団のうちの任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。また、R10とR10にさらに結合している原子団とで環を形成していても良い。In the formula (5), a ring may be formed by an arbitrary plurality of atomic groups among the atomic groups further bonded to R 11 to R 13 and R 13 . Further, R 10 and an atomic group further bonded to R 10 may form a ring.

また、式(6)中、R15、R16およびR16にさらに結合している原子団のうちの任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。また、R14とR14にさらに結合している原子団とで環を形成していてもよい。Further, in the formula (6), a ring may be formed by any two or more of the atomic groups further bonded to R 15 , R 16 and R 16 . Further, R 14 and an atomic group further bonded to R 14 may form a ring.

さらに、式(7)中、R17とR17にさらに結合している原子団とで環を形成していても良い。また、R18とR18にさらに結合している原子団とで環を形成していても良い。Further, in the formula (7), R 17 and an atomic group further bonded to R 17 may form a ring. Further, R 18 and an atomic group further bonded to R 18 may form a ring.

さらに式(8)中、R21、R22、R19、R19にさらに結合している原子団のうちの任意の複数の原子団で環を形成していても良い。また、R21、R22、R20、R20にさらに結合している原子団のうちの任意の複数の原子団で環を形成していても良い。ただし、R21がR19またはR19にさらに結合している原子団と環を形成している場合、R21およびR22はR20またはR20にさらに結合している原子団と環を形成することはない。また、R21がR20またはR20にさらに結合している原子団と環を形成している場合、R21およびR22はR19またはR19にさらに結合している原子団と環を形成することはない。そして、R22がR19またはR19にさらに結合している原子団と環を形成している場合、R22はR20またはR20にさらに結合している原子団と環を形成することはない。Further, in the formula (8), any two or more of the atomic groups further bonded to R 21 , R 22 , R 19 and R 19 may form a ring. In addition, any two or more of the atomic groups further bonded to R 21 , R 22 , R 20 , and R 20 may form a ring. However, when R 21 forms a ring with R 19 or an atomic group further bonded to R 19 , R 21 and R 22 form a ring with an atomic group further bonded to R 20 or R 20. I will not. When R 21 forms a ring with R 20 or an atomic group further bonded to R 20 , R 21 and R 22 form a ring with an atomic group further bonded to R 19 or R 19. I will not. And, when R 22 forms a ring with R 19 or an atomic group further bonded to R 19 , R 22 may form a ring with an atomic group further bonded to R 20 or R 20. Absent.

そして、式(9)または(10)中X、Xはそれぞれ独立に酸素原子、メチレン基を表す。X 3 and X 4 in the formula (9) or (10) each independently represent an oxygen atom or a methylene group.

23〜R28はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、アミノ基、置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を持つアルキル基、置換基を有していても良いC5〜C20のアリール基、置換基を有していても良いビニル基、置換基を有していても良いアルコキシ基、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基などを示す。そして、式(9)中、R23〜R25のうちの任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。R 23 to R 28 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a hydroxyl group, an amino group, a C1 to C20 chain, cyclic or branched alkyl group which may have a substituent, C5-C20 aryl group which may have a substituent, vinyl group which may have a substituent, alkoxy group which may have a substituent, and saturated which may have a substituent Or an unsaturated heterocyclic group or a silyl group which may have a substituent. Then, in the formula (9), a ring may be formed by an arbitrary plurality of atomic groups among R 23 to R 25 .

さらに原子団R23〜R25は、前記酸分解性原子団を構成する原子団のうち、酸で分解される結合より式(9)側に結合している任意の原子団と環を形成していてもよい。Furthermore atomic group R 23 to R 25, the among the atomic group constituting an acid-decomposable atomic groups from the bond that is degraded attached to the formula (9) side any atomic group and form a ring and an acid May be.

また、式(10)中、R26〜R28のうちの複数の任意の原子団で環を形成していてもよい。In Formula (10), a ring may be formed by a plurality of arbitrary atomic groups among R 26 to R 28 .

さらに原子団R26〜R28は、前記酸分解性原子団を構成する原子団のうち、酸で分解される結合より式(10)側に結合している任意の原子団と環を形成していてもよい。)Further, the atomic groups R 26 to R 28 form a ring with any of the atomic groups constituting the acid-decomposable atomic group, which are bonded to the formula (10) side from the bond decomposed by the acid. May be. )

そして、本発明での熱により新たな結合を生成する原子団は式(9)または式(10)で表される置換基R23〜R25、またはR26〜R28を有していても良い環状ジエン構造である。そして、本発明の第1でも記述したように、前記環状ジエン構造自体が酸分解性原子団の一部となることができる。そのような前記環状ジエンが酸分解性原子団の一部となる構造の一例を、次に式(39)〜式(42)としてしめす。The atomic group generating a new bond by the heat of the present invention have a substituent group R 23 to R 25 or R 26 to R 28, represented by the formula (9) or (10) Good cyclic diene structure. And, as described in the first aspect of the present invention, the cyclic diene structure itself can be a part of the acid-decomposable atomic group. Examples of such a structure in which the cyclic diene becomes a part of the acid-decomposable atomic group are shown below as Formulas (39) to (42).

Figure 2004231660
Figure 2004231660

式(39)〜式(42)は、式(3)または式(6)でRまたはR16が式(9)または式(10)である場合の一例に相当する。従って、式(39)〜式(42)中、R、R、R15、R14、Xは式(3)、(6)中で説明したものと同じ原子団であり、式(39)〜式(42)中、R23〜R26、R27〜R28、X、Xは式(9)、式(10)中で説明したものと同じ原子団である。共役環状ジエン構造、特に芳香族であるフラン環構造は酸分解性原子団から酸により分解されて生じるカチオンを安定化することから、上記の式(39)〜式(42)では共役環状ジエン構造が酸分解性原子団の一部となっていると言える。
本発明の16は下記一般式(11)または(12)で表される単位構造を含む請求項15に記載の酸分解性化合物である。
Formulas (39) to (42) correspond to an example in which R 6 or R 16 in Formula (3) or Formula (6) is Formula (9) or Formula (10). Therefore, in Formulas (39) to (42), R 5 , R 7 , R 15 , R 14 , and X 1 are the same atomic groups as those described in Formulas (3) and (6), and In formulas (39) to (42), R 23 to R 26 , R 27 to R 28 , X 3 and X 4 are the same atomic groups as those described in formulas (9) and (10). Since the conjugated cyclic diene structure, particularly the aromatic furan ring structure, stabilizes cations generated by acid decomposition from the acid-decomposable atomic group, the conjugated cyclic diene structure is used in the above formulas (39) to (42). Can be said to be a part of the acid-decomposable atomic group.
16 of the present invention is the acid-decomposable compound according to claim 15, which comprises a unit structure represented by the following general formula (11) or (12).

Figure 2004231660
Figure 2004231660

式(11)または(12)中、X、X、R23〜R28は前記請求項15中に記載したものと同一の原子団を表す。hとiはそれぞれ独立に整数を表す。
29、R33はそれぞれ独立に前記請求項15記載の式(2)〜(8)で表される酸分解性原子団を表す。そして、hとiは、それぞれ独立に自然数を表わす。
In Formula (11) or (12), X 3 , X 4 , and R 23 to R 28 represent the same atomic groups as those described in the above-mentioned claim 15. h and i each independently represent an integer.
R 29 and R 33 each independently represent an acid-decomposable atomic group represented by formulas (2) to (8) according to claim 15. H and i each independently represent a natural number.

また、式(11)または(12)中、R30〜R32、R34〜R36はそれぞれ独立に置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を有するアルキル基、置換基を持っていてもよいC5〜C20のアリール基、置換基を有していても良いアルコキシ基、置換基を有していても良いチオアルコキシ基、置換基を有していても良いビニル基、、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基を示す。また式(11)中、R30〜R32の任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。さらに前記酸分解性原子団を構成する原子団のうち、酸で分解される結合より原子団R30側に結合している任意の原子団と環を形成していてもよい。In the formula (11) or (12), R 30 to R 32 and R 34 to R 36 each independently represent a C1 to C20 chain, cyclic or branched alkyl group which may have a substituent. A C5 to C20 aryl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, a thioalkoxy group which may have a substituent, and a substituent It represents a vinyl group, a saturated or unsaturated heterocyclic group which may have a substituent, or a silyl group which may have a substituent. In the formula (11), a ring may be formed by an arbitrary plurality of atomic groups of R 30 to R 32 . Further among the atomic groups constituting the acid decomposable atomic group, may form an arbitrary atomic group and ring attached to the atomic group R 30 side than the binding to be decomposed with acid.

また式(12)中、R34〜R36の任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。さらに前記酸分解性原子団を構成する原子団のうち、酸で分解される結合より原子団R34側に結合している任意の原子団と環を形成していてもよい。
本発明の第17は下記式一般式(13)で表される請求項15に記載の酸分解性化合物である。
In the formula (12), a ring may be formed by any of a plurality of atomic groups represented by R 34 to R 36 . Further, among the atomic groups constituting the acid-decomposable atomic group, a ring may be formed with an arbitrary atomic group bonded to the atomic group R34 side from the bond decomposed by the acid.
A seventeenth aspect of the present invention is the acid-decomposable compound according to claim 15, represented by the following general formula (13).

Figure 2004231660
Figure 2004231660

式(13)中、R37、R40はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、アミノ基、置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を有するアルキル基、置換基を有していてもよいC5〜C20のアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していても良いチオアルコキシ基、置換基を有していても良いビニル基、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基を示す。R38は置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を有するアルキル基、置換基を有していてもよいC5〜C20のアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していても良いチオアルコキシ基、置換基を有していても良いビニル基、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基を示す。そして、dは0以上10以下の整数である。R39は置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を持つアルキル基、置換基を有していてもよいC5〜C20のアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していても良いビニル基、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基などを示し、d=0の場合は水素原子をも表す。b、c、eは整数であり、1<=c<=6、0<=b<=(6−c)、0<=e<=3、である。2<=bの場合、複数のR3はそれぞれ異なっていてもよく、2<=eの場合、複数のR4はそれぞれ異なっていてもよく、2<=cの場合、cに関わる複数の括弧内の原子団は異なっていてもよい。)In the formula (13), R 37 and R 40 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a hydroxyl group, an amino group, a C1 to C20 chain, cyclic or cyclic group which may have a substituent. A branched alkyl group, a C5-C20 aryl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, a thioalkoxy group which may have a substituent, It represents a vinyl group which may have, a saturated or unsaturated heterocyclic group which may have a substituent, and a silyl group which may have a substituent. R 38 has a C1 to C20 chain, cyclic or branched alkyl group which may have a substituent, a C5 to C20 aryl group which may have a substituent, and a substituent. A substituted or unsubstituted thioalkoxy group, a substituted or unsubstituted vinyl group, a substituted or unsubstituted saturated or unsaturated heterocyclic group, It represents a silyl group which may be possessed. And d is an integer of 0 or more and 10 or less. R 39 has a C1 to C20 chain, cyclic or branched alkyl group which may have a substituent, a C5 to C20 aryl group which may have a substituent, and a substituent. An alkoxy group, a vinyl group which may have a substituent, a saturated or unsaturated heterocyclic group which may have a substituent, a silyl group which may have a substituent, and the like. When = 0, it also represents a hydrogen atom. b, c, and e are integers, 1 <= c <= 6, 0 <= b <= (6-c), and 0 <= e <= 3. When 2 <= b, a plurality of R3 may be different from each other; when 2 <= e, a plurality of R4 may be different from each other; when 2 <= c, a plurality of parentheses related to c May be different. )

本発明の第17はコア構造をベンゼン環を含む分岐構造とした酸分解性化合物である。特に好ましいのはトリメシン酸誘導体であって、例えばトリメシン酸クロリドと、フリル−2−メチルアルコールまたは2−フリル−2−メチルアルコキシドとから合成することができる。
本発明の第18は下記一般式(14)または一般式(15)で表される構造単位を含むことを特徴とする請求項16に記載の酸分解性化合物である。
A seventeenth aspect of the present invention is an acid-decomposable compound having a core structure having a branched structure containing a benzene ring. Particularly preferred are trimesic acid derivatives, which can be synthesized, for example, from trimesic acid chloride and furyl-2-methyl alcohol or 2-furyl-2-methylalkoxide.
An eighteenth aspect of the present invention is the acid-decomposable compound according to claim 16, which comprises a structural unit represented by the following general formula (14) or (15).

Figure 2004231660
Figure 2004231660

式(14)または(15)中、R23〜R28、R30〜R32、R34〜R36は前記請求項16に記載したものと同一の原子団を表す。jとkはそれぞれ独立に整数を表す。
41、R43はそれぞれ独立に置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を持つアルキル基、置換基を有していてもよいC5〜C20のアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していても良いチオアルコキシ基、置換基を有していても良いビニル基、、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基を示す。
In Formula (14) or (15), R 23 to R 28 , R 30 to R 32 , and R 34 to R 36 represent the same atomic groups as those described in the above-described Claim 16. j and k each independently represent an integer.
R 41 and R 43 are each independently a C1 to C20 linear, cyclic or branched alkyl group which may have a substituent, a C5 to C20 aryl group which may have a substituent, An alkoxy group which may have a group, a thioalkoxy group which may have a substituent, a vinyl group which may have a substituent, and a saturated or unsaturated group which may have a substituent It represents a heterocyclic group or a silyl group which may have a substituent.

そして、fは10以下の整数である。gは10以下の整数である。
42は置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を持つアルキル基、置換基を有していてもよいC5〜C20のアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していても良いチオアルコキシ基、置換基を有していても良いビニル基、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基などを示し、f=0の場合は水素原子をも表す。
F is an integer of 10 or less. g is an integer of 10 or less.
R 42 has a C1 to C20 chain, cyclic or branched alkyl group which may have a substituent, a C5 to C20 aryl group which may have a substituent, and a substituent. A substituted or unsubstituted thioalkoxy group, a substituted or unsubstituted vinyl group, a substituted or unsubstituted saturated or unsaturated heterocyclic group, It represents a silyl group or the like which may be possessed, and when f = 0, also represents a hydrogen atom.

44は置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を持つアルキル基、置換基を有していてもよいC5〜C20のアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していても良いチオアルコキシ基、置換基を有していても良いビニル基、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基などを示し、g=0の場合は水素原子をも表す。R 44 has a C1 to C20 chain, cyclic or branched alkyl group which may have a substituent, a C5 to C20 aryl group which may have a substituent, and a substituent. A substituted or unsubstituted thioalkoxy group, a substituted or unsubstituted vinyl group, a substituted or unsubstituted saturated or unsaturated heterocyclic group, It represents a silyl group or the like which may be possessed, and when g = 0, also represents a hydrogen atom.

特に好ましいのは式(14)において、R30=水素原子またはメチル基、R31、R32=水素原子、R41=メチル基、R42=水素原子、f=0、R23、R24、R25=水素原子、の場合、あるいは式(15)において、R34=水素原子またはメチル基、R35、R36=水素原子、R43=メチル基、R44=水素原子、g=0、R26、R27、R28=水素原子の場合、すなわち、アクリル酸またはメタクリル酸誘導体である。また、式(14)において、R30=水素原子またはメチル基、R31、R32=水素原子、R41=C1〜C10のアルキル基、R42=C1〜C10のアルキル基、0<=f<=10、R23、R24、R25=水素原子またはアルキル基またはアリール基、の場合、あるいは式(15)において、R34=水素原子またはメチル基、R35、R36=水素原子、R43=C1〜C10のアルキル基、R44=C1〜C10のアルキル基、0<=g<=10、R26、R27、R28=水素原子またはアルキル基またはアリール基の場合も好ましい。Particularly preferred are, in the formula (14), R 30 = hydrogen atom or methyl group, R 31 , R 32 = hydrogen atom, R 41 = methyl group, R 42 = hydrogen atom, f = 0, R 23 , R 24 , In the case of R 25 = hydrogen atom, or in the formula (15), R 34 = hydrogen atom or methyl group, R 35 , R 36 = hydrogen atom, R 43 = methyl group, R 44 = hydrogen atom, g = 0, When R 26 , R 27 , and R 28 are hydrogen atoms, that is, acrylic acid or methacrylic acid derivatives. In the formula (14), R 30 = hydrogen atom or methyl group, R 31 , R 32 = hydrogen atom, R 41 = alkyl group of C1 to C10, R 42 = alkyl group of C1 to C10, 0 <= f <= 10, R 23 , R 24 , R 25 = hydrogen atom or alkyl group or aryl group, or in the formula (15), R 34 = hydrogen atom or methyl group, R 35 , R 36 = hydrogen atom, It is also preferred that R 43 = C 1 to C 10 alkyl group, R 44 = C 1 to C 10 alkyl group, 0 <= g <= 10, R 26 , R 27 , R 28 = hydrogen atom or alkyl group or aryl group.

そして特に好ましい構造単位をもつ重合性の化合物の合成については、例えば、例えばアクリル酸クロリドまたはメタクリル酸クロリドと、フリル−2−メチルアルコールまたは2−フリル−2−メチルアルコキシドなどのフリル−アルキル−アルコール誘導体とから合成することができる。また、他の例としては、アクリル酸またはメタクリル酸と、フリル−2−メチルアルコールまたはフリル−3−メチルアルコールとを酸触媒の存在下脱水反応させても合成することができる。また、本発明に係る酸分解性化合物のうち、1−(2−フリル)エチルオキシカルボニル基を含む化合物を詳細に調べた結果、ある温度までは非常に安定であるが、そのある温度以上ではすばやく分解するという、非常に特徴的な熱分解性を示すことが解った。このことから、本発明の化合物は、熱分解性を利用して廃棄することもできる。  For the synthesis of a polymerizable compound having a particularly preferred structural unit, for example, for example, acrylic acid chloride or methacrylic acid chloride and furyl-alkyl-alcohol such as furyl-2-methyl alcohol or 2-furyl-2-methylalkoxide It can be synthesized from derivatives. As another example, it can also be synthesized by dehydrating acrylic acid or methacrylic acid with furyl-2-methyl alcohol or furyl-3-methyl alcohol in the presence of an acid catalyst. Further, among the acid-decomposable compounds according to the present invention, a compound containing a 1- (2-furyl) ethyloxycarbonyl group was examined in detail, and as a result, it was very stable up to a certain temperature, but at a certain temperature or higher. It has been found that it shows a very characteristic thermal decomposition property that it decomposes quickly. For this reason, the compound of the present invention can be discarded by utilizing its thermal decomposability.

以下、本発明を実施例によって、さらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら制限されるものではない。
1−(2−フリル)エチルメタクリレートの合成
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
Synthesis of 1- (2-furyl) ethyl methacrylate

Figure 2004231660
Figure 2004231660

乾燥させたテトラヒドロフラン200mlを窒素置換した1リットルのフラスコに仕込み、さらに3Mのメチルマグネシウムクロリドのテトラヒドロフラン溶液138ml(0.414mol)を加えた。前記フラスコを氷浴で冷却しながらスターラーで撹拌し、その溶液中にフルフラール35.8gを1時間かけて滴下した。滴下終了後さらに0.5時間撹拌を続けた後、メタクリル酸クロリド42ml(0.430mol)を1時間かけて滴下した。16時間さらに撹拌を続けた後、水100mlを加え10分間撹拌し、分液ロートを用いて有機相と水相とに分液した。次に前記有機相を5.6%NH3水100mlで洗浄した。その有機相にジエチルエーテル200mlを加えた後、水100mlで3回洗浄し、分液後、硫酸マグネシウムを加えて乾燥した。溶媒を減圧下で除いた後、40Paの減圧下、減圧蒸留を行い、約50℃の蒸気を採取することで66.89gの1−(2−フリル)エチルメタクリレートを得た。収率は約72.3%であった。NMRスペクトルを図1に示した。
ポリ(1−(2−フリル)エチルメタクリレート)の合成
200 ml of dried tetrahydrofuran was charged into a 1-liter flask purged with nitrogen, and 138 ml (0.414 mol) of a 3M methylmagnesium chloride solution in tetrahydrofuran was added. The flask was stirred with a stirrer while being cooled in an ice bath, and 35.8 g of furfural was dropped into the solution over 1 hour. After stirring was continued for another 0.5 hour after the completion of the dropwise addition, 42 ml (0.430 mol) of methacrylic acid chloride was added dropwise over 1 hour. After further stirring for 16 hours, 100 ml of water was added, and the mixture was stirred for 10 minutes, and separated into an organic phase and an aqueous phase using a separating funnel. Next, the organic phase was washed with 100 ml of 5.6% NH3 water. After 200 ml of diethyl ether was added to the organic phase, the mixture was washed three times with 100 ml of water, separated, and dried by adding magnesium sulfate. After removing the solvent under reduced pressure, vacuum distillation was performed under reduced pressure of 40 Pa, and steam at about 50 ° C. was collected to obtain 66.89 g of 1- (2-furyl) ethyl methacrylate. The yield was about 72.3%. The NMR spectrum is shown in FIG.
Synthesis of poly (1- (2-furyl) ethyl methacrylate)

Figure 2004231660
Figure 2004231660

ジグライム56mlに1−(2−フリル)エチルメタクリレート28.43g(0.158mol)を加え、さらにN,N′−アゾイソブチロニトリル1.00g(0.0030mol)を加えた。この混合液を容量500mlの耐圧管に仕込んだ。この耐圧管を液体窒素で冷却しながら油ロータリーポンプで0.5Paまで減圧にし、次にこの減圧を保ったままポンプからはずし室温に戻すことで脱気を行った。この脱気操作を3回繰り返した後、80℃のオイルバス中で、スターラーを用いて撹拌した。5時間反応終了後、この反応液をメタノール2500mlに1時間かけて滴下すると白色固体が析出したので、ろ過を行ってその白色固体を集めた。さらに真空乾燥機中、20℃で16時間乾燥し、ポリ(2−フリル)−1′−エチルメタクリレート26.24gを白色粉末として得た。収率は約92%であった。NMRチャートを図2に示す。また、窒素下、昇温温度を10℃/分として熱分解反応を調べたところ、232℃まではほとんど重量変化は認められなかったが、239℃まで昇温した時点では、重量減少が40%に達していた。  28.43 g (0.158 mol) of 1- (2-furyl) ethyl methacrylate was added to 56 ml of diglyme, and 1.00 g (0.0030 mol) of N, N'-azoisobutyronitrile was further added. This mixed solution was charged into a pressure-resistant tube having a capacity of 500 ml. While the pressure tube was cooled with liquid nitrogen, the pressure was reduced to 0.5 Pa with an oil rotary pump, and then the pump was removed from the pump while maintaining the reduced pressure and returned to room temperature to perform degassing. After repeating this deaeration operation three times, the mixture was stirred in an oil bath at 80 ° C. using a stirrer. After the reaction was completed for 5 hours, the reaction solution was added dropwise to 2500 ml of methanol over 1 hour, and a white solid was precipitated. The white solid was collected by filtration. Further, it was dried in a vacuum dryer at 20 ° C. for 16 hours to obtain 26.24 g of poly (2-furyl) -1′-ethyl methacrylate as a white powder. The yield was about 92%. FIG. 2 shows the NMR chart. In addition, when the thermal decomposition reaction was examined under nitrogen at a heating temperature of 10 ° C./min, almost no change in weight was observed up to 232 ° C., but when the temperature was raised to 239 ° C., the weight loss was reduced by 40%. Had been reached.

酸分解性の確認
1−(2−フリル)エチルメタクリレート0.21g(0.0011mol)とp−メトキシフェノール0.1gとを重クロロホルム2.0gに溶解させ、10%の硫酸を含む重水1.0gと混合し、60℃で12時間撹拌した。撹拌後、重クロロホルム相をNMR測定したところ、(2−フリル)−1′−メタクリレート−1′−イルは反応前の1/3mol当量に減少しており、代わりにメタクリル酸が仕込んだ(2−フリル)−1′−メタクリレート−1′−イルに対して約
2/3当量生成していた。後述する比較例2では、ArF露光用フォトレジストの酸分解性成分である2−メチルトリシクロ[5.2.1.02,6]ドデカニルメタクリレート−2−イルが同様の条件で分解しないことを示すが、これらにより、本発明に係るポリ(1−(2−フリル)エチルメタクリレート)がフォトレジストの酸可溶性成分として充分な酸可溶性を示すことは明らかである。
1,3,5−トリス(メチルフルフリルオキシカルボニル)ベンゼンの合成
Confirmation of acid decomposability 0.21 g (0.0011 mol) of 1- (2-furyl) ethyl methacrylate and 0.1 g of p-methoxyphenol were dissolved in 2.0 g of heavy chloroform, and heavy water containing 10% sulfuric acid was added. And stirred at 60 ° C. for 12 hours. After stirring, the heavy chloroform phase was subjected to NMR measurement. As a result, (2-furyl) -1′-methacrylate-1′-yl was reduced to 3 mol equivalent before the reaction, and methacrylic acid was charged instead (2). -Furyl) -1'-methacrylate-1'-yl was produced in about 2/3 equivalents. In Comparative Example 2 described later, 2-methyltricyclo [5.2.1.0 2,6 ] dodecanyl methacrylate-2-yl, which is an acid-decomposable component of the ArF exposure photoresist, does not decompose under the same conditions. From these results, it is apparent that the poly (1- (2-furyl) ethyl methacrylate) according to the present invention exhibits sufficient acid solubility as an acid-soluble component of a photoresist.
Synthesis of 1,3,5-tris (methylfurfuryloxycarbonyl) benzene

Figure 2004231660
Figure 2004231660

窒素置換したフラスコ中に1.5Mメチルマグネシウムクロリド・テトラヒドロフラン溶液を仕込んだ。前記フラスコを氷浴にて冷却し、スタラーで撹拌しながらフルフラール35.6gを80分かけて滴下した。滴下終了後、さらに10分間撹拌した。次にトリメシン酸クロリド20.63gを60mlのテトラヒドロフランに溶解させた溶液を80分かけて滴下した。その後、ジエチルエーテル200mlと4M塩化アンモニウム水溶液200mlとを加えて十分に撹拌した後、分液した。このようにして得られた有機相を200mlの水で3回洗浄し、10gの無水塩化マグネシウムで乾燥させた後、減圧下で溶媒を留去した。1,3,5−トリス(メチルフルフリルオキシカルボニル)ベンゼンとメチルフルフリルアルコールのモル比3対1の混合物45.5gを得た。図3にこの1,3,5−トリス(メチルフルフリルオキシカルボニル)ベンゼンとメチルフルフリルアルコールのモル比3対1の混合物のNMRスペクトルを示した。
比較例1
A 1.5 M methylmagnesium chloride / tetrahydrofuran solution was charged into a flask purged with nitrogen. The flask was cooled in an ice bath, and 35.6 g of furfural was added dropwise over 80 minutes while stirring with a stirrer. After the addition, the mixture was further stirred for 10 minutes. Next, a solution in which 20.63 g of trimesic acid chloride was dissolved in 60 ml of tetrahydrofuran was added dropwise over 80 minutes. Thereafter, 200 ml of diethyl ether and 200 ml of a 4M aqueous solution of ammonium chloride were added, and the mixture was sufficiently stirred and then separated. The organic phase thus obtained was washed three times with 200 ml of water and dried over 10 g of anhydrous magnesium chloride, after which the solvent was distilled off under reduced pressure. 45.5 g of a mixture of 1,3,5-tris (methylfurfuryloxycarbonyl) benzene and methylfurfuryl alcohol in a molar ratio of 3: 1 was obtained. FIG. 3 shows the NMR spectrum of this mixture of 1,3,5-tris (methylfurfuryloxycarbonyl) benzene and methylfurfuryl alcohol at a molar ratio of 3: 1.
Comparative Example 1

Figure 2004231660
Figure 2004231660

フルフリルメタクリレート0.20g(0.0012mol)とp−メトキシフェノール0.1gとを重クロロホルム2.0gに溶解させ、10%の硫酸を含む重水1.0gと混合し、60℃で12時間撹拌した。撹拌後、重クロロホルム相をNMR測定したが、フルフリルメタクリレートの分解はみとめられなかった。
比較例2
0.20 g (0.0012 mol) of furfuryl methacrylate and 0.1 g of p-methoxyphenol are dissolved in 2.0 g of heavy chloroform, mixed with 1.0 g of heavy water containing 10% sulfuric acid, and stirred at 60 ° C. for 12 hours. did. After stirring, the heavy chloroform phase was subjected to NMR measurement, but no decomposition of furfuryl methacrylate was observed.
Comparative Example 2

Figure 2004231660
Figure 2004231660

酸分解性を持つと報告されている2−メチルトリシクロ[5.2.1.02,6]ドデカニルメタクリレート−2−イル 0.25g(0.0027mol)とp−メトキシフェノール0.1gとを重クロロホルム2.0gに溶解させ、10%の硫酸を含む重水1.0gと混合し、60℃で12時間撹拌した。撹拌後、重クロロホルム相をNMR測定したが、2−メチルトリシクロ[5.2.1.02,6]ドデカニルメタクリレート−2−イルの分解はみとめられなかった。0.25 g (0.0027 mol) of 2-methyltricyclo [5.2.1.0 2,6 ] dodecanyl methacrylate-2-yl reported to have acid-decomposability and 0.1 g of p-methoxyphenol Was dissolved in 2.0 g of heavy chloroform, mixed with 1.0 g of heavy water containing 10% sulfuric acid, and stirred at 60 ° C. for 12 hours. After stirring, the heavy chloroform phase was subjected to NMR measurement, but no decomposition of 2-methyltricyclo [5.2.1.0 2,6 ] dodecanyl methacrylate-2-yl was observed.

このように、本発明に係る酸分解性化合物によれば、熱架橋性と酸分解性を同時にもつ化合物を提供できる。 そして、酸により分解する原子団と、熱により新たな結合を生成する原子団とを持つ酸分解性化合物であるので、熱により架橋構造を生成させたり、熱により構造変化を起こさせたりして性質を変化させ、例えば熱硬化性樹脂として使用することができる一方、酸分解することで低分子化したり極性を変化させたりして溶剤に可溶にし、容易に廃棄することができる。また、今までにない優れた感光性樹脂の構成材料となる。  As described above, according to the acid-decomposable compound of the present invention, a compound having both thermal crosslinking property and acid-decomposability can be provided. And since it is an acid-decomposable compound that has an atomic group that decomposes with an acid and an atomic group that generates a new bond with heat, it generates a crosslinked structure by heat or causes a structural change by heat. While its properties can be changed, for example, it can be used as a thermosetting resin, on the other hand, it can be dissolved in a solvent by decomposing into a low molecular weight or changing its polarity by acid decomposition, and can be easily disposed of. In addition, it becomes an unprecedented excellent photosensitive resin constituent material.

1−(2−フリル)エチルメタクリレートのNMRチャート      NMR chart of 1- (2-furyl) ethyl methacrylate ポリ(1−(2−フリル)エチルメタクリレート)のNMRチャート      NMR chart of poly (1- (2-furyl) ethyl methacrylate) 1,3,5−トリス(メチルフルフリルオキシカルボニル)ベンゼンのNMRチャート      NMR chart of 1,3,5-tris (methylfurfuryloxycarbonyl) benzene

Claims (18)

酸により分解する酸分解性原子団と熱により新たな結合を生成する原子団とを持つ酸分解性化合物。  An acid-decomposable compound having an acid-decomposable atomic group that is decomposed by an acid and an atomic group that generates a new bond by heat. 請求項1に記載の酸分解性化合物であって、酸による分解による溶剤への溶解度の変化の増減と、熱により生成する新たな結合により生じる前記溶剤への溶解度の変化の増減とが逆であることを特徴とする酸分解性化合物。  The acid-decomposable compound according to claim 1, wherein the change in solubility in the solvent due to decomposition by an acid is opposite to the change in solubility in the solvent caused by a new bond generated by heat. An acid-decomposable compound, which is characterized in that: 請求項1または2に記載の酸分解性化合物であって、酸による分解で溶剤への溶解度が増す一方、熱による新たな結合が生成することで前記溶剤への溶解度が減少することを特徴とする酸分解性化合物。  The acid-decomposable compound according to claim 1 or 2, wherein the solubility in a solvent is increased by decomposition with an acid, while the solubility in the solvent is reduced by generation of a new bond by heat. Acid-decomposable compounds. 請求項1〜3に記載の酸分解性化合物であって、pKaが10以下の酸により0℃以上200℃以下の温度範囲での72時間以内の反応で少なくとも酸により分解する原子団のうち5%が分解することを特徴とする酸分解性化合物。  The acid-decomposable compound according to any one of claims 1 to 3, wherein at least 5 of the atomic groups decomposed by the acid with a pKa of 10 or less in a temperature range of 0 ° C to 200 ° C within 72 hours. % Is decomposed by an acid-decomposable compound. 請求項1〜4記載の酸分解性化合物であって、酸分解性原子団が、3級エステル結合、2級アリールエステル結合、3級オキシカルボニルオキシ結合、2級アリールオキシカルボニルオキシ結合、チオエステル結合、アセタール結合、3級エーテル結合、2級アリールエーテル結合、3級チオエーテル結合、2級アリールエーテル結合及びそれらに電子供与基が置換したものから選ばれる原子団であることを特徴とする酸分解性化合物。  The acid-decomposable compound according to claim 1, wherein the acid-decomposable atomic group is a tertiary ester bond, a secondary aryl ester bond, a tertiary oxycarbonyloxy bond, a secondary aryloxycarbonyloxy bond, or a thioester bond. Acid decomposability characterized by an atomic group selected from an acetal bond, a tertiary ether bond, a secondary aryl ether bond, a tertiary thioether bond, a secondary aryl ether bond and those substituted with an electron donating group. Compound. 請求項1〜5に記載の酸分解性化合物であって、熱により新たな結合を生成する反応が可逆反応であることを特徴とする酸分解性化合物。  The acid-decomposable compound according to claim 1, wherein a reaction for generating a new bond by heat is a reversible reaction. 請求項1〜6に記載の酸分解性化合物であって、熱により新たな結合を生成する反応がディールス・アルダー反応またはエン反応またはメタセシス反応によるものであることを特徴とする酸分解性化合物。  The acid-decomposable compound according to claim 1, wherein the reaction for generating a new bond by heat is based on a Diels-Alder reaction, an ene reaction, or a metathesis reaction. 請求項1〜7に記載の酸分解性化合物であって、熱により新たな結合を生成する原子団が2重結合、フラン構造、マレイミド構造、アントラセン構造、シクロペンタジエン構造またはブタジエン構造を含むことを特徴とする酸分解性化合物。  The acid-decomposable compound according to any one of claims 1 to 7, wherein the atomic group generating a new bond by heat includes a double bond, a furan structure, a maleimide structure, an anthracene structure, a cyclopentadiene structure, or a butadiene structure. A characteristic acid-decomposable compound. 請求項1〜8に記載の酸分解性化合物であって、1分子中に複数の酸分解性原子団を持つことを特徴とする酸分解性化合物。  The acid-decomposable compound according to claim 1, wherein the compound has a plurality of acid-decomposable atomic groups in one molecule. 請求項1〜9に記載の酸分解性化合物であって、1分子中に複数の熱により新たな結合を生成する原子団を持つことを特徴とする酸分解性化合物。  The acid-decomposable compound according to any one of claims 1 to 9, wherein one molecule has an atomic group that forms a new bond by a plurality of heats in one molecule. 請求項1〜10に記載の酸分解性化合物であって、コアとなる原子または原子団に酸分解性原子団が結合し、該酸分解性原子団に熱により新たな結合を生成する原子団が結合している下記一般式(1)で表されることを特徴とする酸分解性化合物。
Figure 2004231660
(式(1)中コアは炭素原子、珪素原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ホウ素原子などの炭素との電気陰性度の差が2.0以内の原子、または有機基を表す。また、コアが酸分解性原子団の一部または全部であってもよい。また、熱により新たな結合を生成する原子団が酸分解性原子団の一部または全部であってもよい。そして、aは自然数を表す。)
The acid-decomposable compound according to any one of claims 1 to 10, wherein the acid-decomposable atomic group is bonded to a core atom or atomic group, and a new bond is generated in the acid-decomposable atomic group by heat. And an acid-decomposable compound represented by the following general formula (1).
Figure 2004231660
(In the formula (1), the core represents an atom such as a carbon atom, a silicon atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a boron atom whose difference in electronegativity with carbon is 2.0 or less, or an organic group. , The core may be part or all of the acid-decomposable atomic group, and the atomic group that forms a new bond by heat may be part or all of the acid-decomposable atomic group. a represents a natural number.)
請求項11に記載の酸分解性化合物であって、コアを形成する原子団の式量が1000以上であることを特徴とする酸分解性化合物。  The acid-decomposable compound according to claim 11, wherein a formula weight of an atomic group forming a core is 1,000 or more. 請求項12に記載の酸分解性化合物であって、前記コアがアクリル酸誘導体単位、メタクリル酸誘導体単位、ヒドロキシスチレン誘導体単位、ノルボルネン誘導体単位、マレイン酸誘導体単位、マレイミド誘導体単位のうちの少なくともひとつの単位構造を含んでいることを特徴とする酸分解性化合物。  The acid-decomposable compound according to claim 12, wherein the core is at least one of an acrylic acid derivative unit, a methacrylic acid derivative unit, a hydroxystyrene derivative unit, a norbornene derivative unit, a maleic acid derivative unit, and a maleimide derivative unit. An acid-decomposable compound comprising a unit structure. 請求項11〜13に記載の酸分解性化合物であって、コアが3分岐以上の枝分かれ構造を含んで成ることを特徴とする酸分解性化合物。  14. The acid-decomposable compound according to claim 11, wherein the core comprises a branched structure having three or more branches. 請求項11〜14に記載の酸分解性化合物であって、酸分解性原子団が下記一般式(2)〜(8)で表される原子団、熱で新たな結合を生成する原子団が下記一般式(9)または(10)で表される原子団である酸分解性化合物。
Figure 2004231660
Figure 2004231660
(式(2)〜(8)中、R、R、R、R11、R12、R15、R21、R22はそれぞれ独立に置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を持つアルキル基、置換基を有していてもよいC5〜C20のアリール基、置換基を有していても良いアルコキシ基、置換基を有していてもよいチオアルコキシ基、置換基を有していても良いビニル基、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基を示す。
、R、R、R、R13、R19、R20はそれぞれ独立に2価の有機基またはシリレン基、または酸素原子、硫黄原子、または窒素原子であって、有機基としては置換基を有していても良いアルキレン基、置換基を有していても良いビニレン基、カルボニル基、置換基を有していても良いアリーレン基を表す。または前記2価の有機基、またはシリレン基、または酸素原子、イオウ原子、または2級または3級の窒素原子またはホウ素原子の任意の組合わせからなる原子団を表す。または、R、R、R、R、R13、R19、R20はそれぞれ独立に式(9)または式(10)で表される熱で新たな結合を生成する原子団の一部または全部を含んだ原子団を表す。
そして、式(2)中、R〜RおよびRにさらに結合している原子団のうちの任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。また、RとRにさらに結合している原子団とで環を形成していてもよい。
また、式(3)、式(6)中、R、R16はそれぞれ独立に、置換基を有していても良いアリーレン基、置換基を有していてもよいビニレン基、電子供与基を有するメチレン基、置換基を有していても良いビニレンオキシ基、置換基を有していてもよいシリレン基を酸分解性結合側に有する2価の有機基を示す。または、R、R16はそれぞれ独立に式(9)または式(10)で表される熱で新たな結合を生成する原子団の一部または全部を含んだ原子団を表す。
そして、式(3)中、R、RとRにさらに結合している原子団のうち、任意の複数の原子団で環を形成していても良い。また、RとRにさらに結合している原子団とで環を形成していてもよい。
式(4)、式(7)中、R、R18はそれぞれ独立に、テトラヒドロピラニレン基、電子供与基を持つアリーレン基、電子供与基を有するビニレン基、またはベンジロキシメチレン基、フラニルオキシメチレン基、チオニルオキシメチレン基などの置換基を有していても良いアリールオキシメチレン基、置換基を有していても良いビニレンオキシレン基、置換基を有していても良いN−フタルイミドメチレン基、置換基を有していても良い9−アンスリルメチレン基、またはトリメチルシリレン基、トリエチルシリレン基、フェニルジメチルシリレン基などの置換基を有していても良いシリレン基を酸分解性結合側に有する2価の有機基を表す。
そして、式(4)中、RとRにさらに結合している原子団とで環を形成していても良い。また、RとRにさらに結合している原子団とで環を形成していてもよい。
そして、式(5)〜(8)中、X、Xはそれぞれ独立に酸素原子または硫黄原子を表す。
式(5)、式(6)、式(7)中、R10、R14、R17はそれぞれ独立に置換基を有していても良い2価のアリーレン基またはアリール基と共役した置換基を有していても良い2価のビニレン基を酸分解性結合側に有する2価の有機基を表す。
ただし、R10、R14またはR17とXとの結合は、R10、R14またはR17を構成する芳香族構造または芳香族に共役した2重結合構造と、Xとの単結合である。
そして、式(5)中、R11〜R13およびR13にさらに結合している原子団のうちの任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。また、R10とR10にさらに結合している原子団とで環を形成していても良い。
また、式(6)中、R15、R16およびR16にさらに結合している原子団のうちの任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。また、R14とR14にさらに結合している原子団とで環を形成していてもよい。
さらに、式(7)中、R17とR17にさらに結合している原子団とで環を形成していても良い。また、R18とR18にさらに結合している原子団とで環を形成していても良い。
さらに式(8)中、R21、R22、R19、R19にさらに結合している原子団のうちの任意の複数の原子団で環を形成していても良い。また、R21、R22、R20、R20にさらに結合している原子団のうちの任意の複数の原子団で環を形成していても良い。ただし、R21がR19またはR19にさらに結合している原子団と環を形成している場合、R21およびR22はR20またはR20にさらに結合している原子団と環を形成することはない。また、R21がR20またはR20にさらに結合している原子団と環を形成している場合、R21およびR22はR19またはR19にさらに結合している原子団と環を形成することはない。そして、R22がR19またはR19にさらに結合している原子団と環を形成している場合、R22はR20またはR20にさらに結合している原子団と環を形成することはない。
そして、式(9)または(10)中X、Xはそれぞれ独立に酸素原子、メチレン基を表す。
23〜R28はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、チオール基、アミノ基、置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を持つアルキル基、置換基を有していても良いC5〜C20のアリール基、置換基を有していても良いビニル基、置換基を有していても良いアルコキシ基、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基などを示す。そして、式(9)中、R23〜R25のうちの任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。
さらに原子団R23〜R25は、前記酸分解性原子団を構成する原子団のうち、酸で分解される結合より式(9)側に結合している任意の原子団と環を形成していてもよい。
また、式(10)中、R26〜R28のうちの複数の任意の原子団で環を形成していてもよい。
さらに原子団R26〜R28は、前記酸分解性原子団を構成する原子団のうち、酸で分解される結合より式(10)側に結合している任意の原子団と環を形成していてもよい。)
The acid-decomposable compound according to claim 11, wherein the acid-decomposable atomic group is an atomic group represented by the following general formulas (2) to (8), or an atomic group that generates a new bond by heat. An acid-decomposable compound which is an atomic group represented by the following general formula (9) or (10).
Figure 2004231660
Figure 2004231660
(In the formulas (2) to (8), R 1 , R 2 , R 5 , R 11 , R 12 , R 15 , R 21 , and R 22 each independently may have a substituent. A chain, cyclic or branched alkyl group, a C5-C20 aryl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and a thio which may have a substituent Examples thereof include an alkoxy group, a vinyl group which may have a substituent, a saturated or unsaturated heterocyclic group which may have a substituent, and a silyl group which may have a substituent.
R 3 , R 4 , R 7 , R 9 , R 13 , R 19 , and R 20 are each independently a divalent organic group or a silylene group, or an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom; Represents an alkylene group which may have a substituent, a vinylene group which may have a substituent, a carbonyl group, or an arylene group which may have a substituent. Or an atomic group consisting of the above-mentioned divalent organic group or silylene group, or any combination of an oxygen atom, a sulfur atom, or a secondary or tertiary nitrogen atom or boron atom. Alternatively, R 3 , R 4 , R 7 , R 9 , R 13 , R 19 , and R 20 each independently represent an atomic group that forms a new bond by heat represented by the formula (9) or the formula (10). Represents an atomic group including part or all.
Then, in the formula (2), a ring may be formed by an arbitrary plurality of atomic groups among the atomic groups further bonded to R 1 to R 3 and R 3 . Further, R 4 and an atomic group further bonded to R 4 may form a ring.
In the formulas (3) and (6), R 6 and R 16 are each independently an arylene group which may have a substituent, a vinylene group which may have a substituent, or an electron donating group. And a divalent organic group having, on the acid-decomposable bond side, a methylene group, a vinyleneoxy group which may have a substituent, and a silylene group which may have a substituent. Alternatively, R 6 and R 16 each independently represent an atomic group including a part or all of an atomic group that forms a new bond by heat represented by the formula (9) or (10).
Then, in the formula (3), among the atomic groups further bonded to R 5 , R 6 and R 6 , a ring may be formed by an arbitrary plurality of atomic groups. Further, R 7 and an atomic group further bonded to R 7 may form a ring.
In the formulas (4) and (7), R 8 and R 18 are each independently a tetrahydropyranylene group, an arylene group having an electron donating group, a vinylene group having an electron donating group, or a benzyloxymethylene group, furanyl. Aryloxymethylene group which may have a substituent such as oxymethylene group, thionyloxymethylene group, vinyleneoxylen group which may have a substituent, N-phthalimide which may have a substituent An acid-decomposable bond of a methylene group, a 9-anthrylmethylene group which may have a substituent, or a silylene group which may have a substituent such as a trimethylsilylene group, a triethylsilylene group, or a phenyldimethylsilylene group. Represents a divalent organic group on the side.
Then, in the formula (4), R 8 and an atomic group further bonded to R 8 may form a ring. Further, R 9 and an atomic group further bonded to R 9 may form a ring.
In the formulas (5) to (8), X 1 and X 2 each independently represent an oxygen atom or a sulfur atom.
In the formulas (5), (6) and (7), R 10 , R 14 and R 17 each independently represent a substituent conjugated to a divalent arylene group or an aryl group which may have a substituent. Represents a divalent organic group having a divalent vinylene group which may have a group on the acid-decomposable bond side.
However, the bond between R 10, R 14 or R 17 and X 1 is a double bond structure conjugated to the aromatic structure or aromatic constituting R 10, R 14 or R 17, a single bond and X 1 It is.
In the formula (5), a ring may be formed by an arbitrary plurality of atomic groups among the atomic groups further bonded to R 11 to R 13 and R 13 . Further, R 10 and an atomic group further bonded to R 10 may form a ring.
Further, in the formula (6), a ring may be formed by any two or more of the atomic groups further bonded to R 15 , R 16 and R 16 . Further, R 14 and an atomic group further bonded to R 14 may form a ring.
Further, in the formula (7), R 17 and an atomic group further bonded to R 17 may form a ring. Further, R 18 and an atomic group further bonded to R 18 may form a ring.
Further, in the formula (8), any two or more of the atomic groups further bonded to R 21 , R 22 , R 19 and R 19 may form a ring. In addition, any two or more of the atomic groups further bonded to R 21 , R 22 , R 20 , and R 20 may form a ring. However, when R 21 forms a ring with R 19 or an atomic group further bonded to R 19 , R 21 and R 22 form a ring with an atomic group further bonded to R 20 or R 20. I will not. When R 21 forms a ring with R 20 or an atomic group further bonded to R 20 , R 21 and R 22 form a ring with an atomic group further bonded to R 19 or R 19. I will not. And, when R 22 forms a ring with R 19 or an atomic group further bonded to R 19 , R 22 may form a ring with an atomic group further bonded to R 20 or R 20. Absent.
X 3 and X 4 in the formula (9) or (10) each independently represent an oxygen atom or a methylene group.
R 23 to R 28 each independently have a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a hydroxyl group, a thiol group, an amino group, and a C1 to C20 chain, cyclic or branched group which may have a substituent. An alkyl group, a C5-C20 aryl group which may have a substituent, a vinyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, And a saturated or unsaturated heterocyclic group, a silyl group which may have a substituent, and the like. Then, in the formula (9), a ring may be formed by an arbitrary plurality of atomic groups among R 23 to R 25 .
Furthermore atomic group R 23 to R 25, the among the atomic group constituting an acid-decomposable atomic groups from the bond that is degraded attached to the formula (9) side any atomic group and form a ring and an acid May be.
In the formula (10), a ring may be formed by a plurality of arbitrary atomic groups among R 26 to R 28 .
Further, the atomic groups R 26 to R 28 form a ring with any of the atomic groups constituting the acid-decomposable atomic group, which are bonded to the formula (10) side from the bond decomposed by the acid. It may be. )
下記一般式(11)または(12)で表される単位構造を含む請求項15に記載の酸分解性化合物。
Figure 2004231660
(式(11)または(12)中、X、X、R23〜R28は前記請求項15中に記載したものと同一の原子団を表す。hとiはそれぞれ独立に整数を表す。
29、R33はそれぞれ独立に前記請求項15記載の式(2)〜(8)で表される酸分解性原子団を表す。
また、式(11)または(12)中、R30〜R32、R34〜R36はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、チオール基、アミノ基、置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を有するアルキル基、置換基を持っていてもよいC5〜C20のアリール基、置換基を有していても良いアルコキシ基、置換基を有していても良いチオアルコキシ基、置換基を有していても良いビニル基、、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基を示す。また式(11)中、R30〜R32の任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。さらに前記酸分解性原子団を構成する原子団のうち、酸で分解される結合より原子団R30側に結合している任意の原子団と環を形成していてもよい。
また式(12)中、R34〜R36の任意の複数の原子団で環を形成していてもよい。さらに前記酸分解性原子団を構成する原子団のうち、酸で分解される結合より原子団R34側に結合している任意の原子団と環を形成していてもよい。)
The acid-decomposable compound according to claim 15, comprising a unit structure represented by the following general formula (11) or (12).
Figure 2004231660
(In formula (11) or (12), X 3 , X 4 , R 23 to R 28 represent the same atomic group as described in the above-mentioned claim 15. h and i each independently represent an integer.) .
R 29 and R 33 each independently represent an acid-decomposable atomic group represented by formulas (2) to (8) according to claim 15.
In the formula (11) or (12), R 30 to R 32 and R 34 to R 36 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a hydroxyl group, a thiol group, an amino group, and a substituent. C1-C20 chain, cyclic or branched alkyl group which may have, C5-C20 aryl group which may have a substituent, alkoxy group which may have a substituent, substituent A thioalkoxy group which may have a substituent, a vinyl group which may have a substituent, a saturated or unsaturated heterocyclic group which may have a substituent, and a substituent Shows a silyl group. In the formula (11), a ring may be formed by an arbitrary plurality of atomic groups of R 30 to R 32 . Further among the atomic groups constituting the acid decomposable atomic group, may form an arbitrary atomic group and ring attached to the atomic group R 30 side than the binding to be decomposed with acid.
In the formula (12), a ring may be formed by any of a plurality of atomic groups represented by R 34 to R 36 . Further, among the atomic groups constituting the acid-decomposable atomic group, a ring may be formed with an arbitrary atomic group bonded to the atomic group R34 side from the bond decomposed by the acid. )
下記式一般式(13)で表される請求項15に記載の酸分解性化合物。
Figure 2004231660
(式(13)中、R37、R40はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、チオール基、アミノ基、置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を有するアルキル基、置換基を有していてもよいC5〜C20のアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していても良いチオアルコキシ基、置換基を有していても良いビニル基、、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基を示す。R38は置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を有するアルキル基、置換基を有していてもよいC5〜C20のアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していても良いチオアルコキシ基、置換基を有していても良いビニル基、、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基を示す。そして、dは0以上10以下の整数である。R39は置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を持つアルキル基、置換基を有していてもよいC5〜C20のアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していても良いビニル基、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基などを示し、d=0の場合は水素原子をも表す。b、c、eは整数であり、1<=c<=6、0<=b<=(6−c)、0<=e<=3、である。2<=bの場合、複数のR3はそれぞれ異なっていてもよく、2<=eの場合、複数のR4はそれぞれ異なっていてもよく、2<=cの場合、cに関わる複数の括弧内の原子団は異なっていてもよい。)
The acid-decomposable compound according to claim 15, represented by the following general formula (13).
Figure 2004231660
(In the formula (13), R 37 and R 40 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a hydroxyl group, a thiol group, an amino group, and a C1 to C20 chain which may have a substituent. , Cyclic or branched alkyl group, C5-C20 aryl group which may have a substituent, alkoxy group which may have a substituent, thioalkoxy group which may have a substituent R 38 represents a substituent, a vinyl group which may have a substituent, a saturated or unsaturated heterocyclic group which may have a substituent, or a silyl group which may have a substituent. A C1-C20 chain, cyclic or branched alkyl group which may have a C5-C20 aryl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, Thioalkoxy optionally having a substituent And d represents a silyl group, a vinyl group which may have a substituent, a saturated or unsaturated heterocyclic group which may have a substituent, and a silyl group which may have a substituent. Is an integer of 0 to 10. R 39 is a C1 to C20 chain-like, cyclic or branched alkyl group which may have a substituent, or a C5 to C20 which may have a substituent. An aryl group, an alkoxy group which may have a substituent, a vinyl group which may have a substituent, a saturated or unsaturated heterocyclic group which may have a substituent, And d represents a hydrogen atom when d = 0, b, c and e are integers, and 1 <= c <= 6 and 0 <= b <= (6-c) , 0 <= e <= 3 In the case of 2 <= b, a plurality of R3s may be different from each other, and in the case of 2 <= e, The numbers R4 may be different from each other, and when 2 <= c, the atomic groups in parentheses related to c may be different.)
下記一般式(14)または一般式(15)で表される構造単位を含むことを特徴とする請求項16に記載の酸分解性化合物。
Figure 2004231660
(式(14)または(15)中、R23〜R28、R30〜R32、R34〜R36は前記請求項16に記載したものと同一の原子団を表す。jとkはそれぞれ独立に整数を表す。
41、R43はそれぞれ独立に置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を持つアルキル基、置換基を有していてもよいC5〜C20のアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していても良いチオアルコキシ基、置換基を有していても良いビニル基、、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基を示す。そして、fは10以下の整数である。gは10以下の整数である。
42は置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を持つアルキル基、置換基を有していてもよいC5〜C20のアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していても良いチオアルコキシ基、置換基を有していても良いビニル基、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基などを示し、f=0の場合は水素原子をも表す。
44は置換基を有していても良いC1〜C20の鎖状、環状または分岐を持つアルキル基、置換基を有していてもよいC5〜C20のアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していても良いチオアルコキシ基、置換基を有していても良いビニル基、置換基を有していても良い飽和または不飽和複素環基、置換基を有していても良いシリル基などを示し、g=0の場合は水素原子をも表す。)
The acid-decomposable compound according to claim 16, comprising a structural unit represented by the following general formula (14) or (15).
Figure 2004231660
(In the formula (14) or (15), R 23 to R 28 , R 30 to R 32 , and R 34 to R 36 represent the same atomic group as that described in the above-mentioned claim 16. j and k are respectively. Independently represents an integer.
R 41 and R 43 are each independently a C1 to C20 linear, cyclic or branched alkyl group which may have a substituent, a C5 to C20 aryl group which may have a substituent, An alkoxy group which may have a group, a thioalkoxy group which may have a substituent, a vinyl group which may have a substituent, and a saturated or unsaturated group which may have a substituent It represents a heterocyclic group or a silyl group which may have a substituent. F is an integer of 10 or less. g is an integer of 10 or less.
R 42 has a C1 to C20 chain, cyclic or branched alkyl group which may have a substituent, a C5 to C20 aryl group which may have a substituent, and a substituent. A substituted or unsubstituted thioalkoxy group, a substituted or unsubstituted vinyl group, a substituted or unsubstituted saturated or unsaturated heterocyclic group, It represents a silyl group or the like which may be possessed, and when f = 0, also represents a hydrogen atom.
R 44 has a C1 to C20 chain, cyclic or branched alkyl group which may have a substituent, a C5 to C20 aryl group which may have a substituent, and a substituent. A substituted or unsubstituted thioalkoxy group, a substituted or unsubstituted vinyl group, a substituted or unsubstituted saturated or unsaturated heterocyclic group, It represents a silyl group or the like which may be possessed, and when g = 0, also represents a hydrogen atom. )
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