JP2006525284A - 1−フェニルインダン光開始剤の製造方法 - Google Patents

1−フェニルインダン光開始剤の製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、式(I)および(II)の化合物の結晶性の異性体混合物の製造方法であって、次の工程:a)適切な溶剤中に1,1,3−トリメチル−3−フェニルインダンおよびイソブチル酸ハロゲン化物を含む溶液に、反応温度−20℃〜20℃で、塩化アルミニウムを分割してゆっくり加え、式(Ia)および(IIa)の化合物からなる異性体混合物を得て、b)化合物(Ia)および(IIa)をエノール塩素化して、式(Ib)および(IIb)の化合物からなる異性体混合物を得て、c)工程b)からの塩素化された異性体混合物を加水分解することを含む方法に関する。本発明は、個々の化合物(I)および(II)の製造にも関する。

Description

本発明は、1−フェニルインダン光開始剤、特に2−ヒドロキシ−1−{3−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンおよび2−ヒドロキシ−1−{1−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンの新規な製造方法に関する。
US Patent 4 987 159には、塩化メチレン中で、イソブチル酸塩化物を用いて、1,1,3−トリメチル−3−フェニルインダンをフリーデル−クラフツアシル化することによる、上述した混合物の製造方法が記載されている。対応するビス−イソプロピルケトンを形成し、塩化スルフリルを用いて塩素化する。続いてナトリウムメタノラートを用いて、次いで希塩酸を用いて加水分解して、2−ヒドロキシ−1−{3−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンおよび2−ヒドロキシ−1−{1−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンの混合物を生じる。生成物はワックス様および粘着性であり、良好な結晶化を妨げるオリゴマー化合物を少量含有する。粘着性の生成物の精製は、カラムクロマトグラフィーによって行うことができる。
WO02/0855832には、α−メチルスチレンオリゴマーのα−ヒドロキシカルボニル誘導体の固体混合物の成分として、上述した2−ヒドロキシ−1−{3−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンおよび2−ヒドロキシ−1−{1−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンの混合物が記載されている。
本発明の目的は、オリゴマー成分がほとんどない粉末の結晶性生成物を提供することである。
この目的を、以下に述べる方法により達成する。
式IおよびII
Figure 2006525284
の化合物の結晶性の異性体混合物の製造方法であって、次の工程:
a)適切な溶剤中に1,1,3−トリメチル−3−フェニルインダンおよびイソブチル酸ハロゲン化物を含む溶液に、反応温度−20℃〜20℃で、塩化アルミニウムを分割してゆっくり加え、式IaおよびIIa
Figure 2006525284
の化合物からなる異性体混合物を得ること、
b)化合物IaおよびIIaをエノール塩素化して、式IbおよびIIb
Figure 2006525284
の化合物からなる異性体混合物を得ること、
c)工程b)からの塩素化された異性体混合物を加水分解すること
を含む方法。
次の反応スキームは、反応工程の概要を示す。
Figure 2006525284
反応工程a)での重要な要素は、オリゴマー含量の低い純粋な1,1,3−トリメチル−3−フェニルインダンを使用すること、溶剤の選択、塩化アルミニウムをゆっくり計量添加すること、および温度20℃未満に維持することである。20℃より高いと、イソブチル酸塩化物はCOを遊離してゆっくり分解し、フリーデル−クラフツ反応で余分なイソプロピル誘導体が生じる。
所定の反応条件下で不活性な任意の溶剤、たとえば塩化エチレン、トリクロロエチレン、塩化メチレン、テトラクロロエタン、クロロベンゼン、ブロモベンゼン、ジクロロベンゼン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、二硫化炭素、ニトロメタン、ニトロエタン、ニトロプロパンおよびニトロベンゼンが可能である。クロロベンゼンまたは1,2−ジクロロベンゼンが好ましい。
特に好ましい溶剤は1,2−ジクロロベンゼンである。塩化メチレンはこの反応で可能であるが、さほど適切ではなく、それは結晶化工程を妨害するオリゴマー化合物の形成をまねく反応に少しの程度関与するからである。
塩化アルミニウムの計量添加はゆっくり、たとえば2〜3時間にわたって行わなければならない。塩化アルミニウムの局部的な過剰投与を回避することが重要であり、それは塩化アルミニウム濃度が高いと、出発材料1,1,3−トリメチル−3−フェニルインダンを異性化させ、これが同様にオリゴマー化合物の形成をまねくからである。
塩化アルミニウムは、固体状で、またはイソブチル酸塩化物および希釈剤としてクロロベンゼンまたは1,2−ジクロロベンゼンの溶液で加えることができる。
試薬添加の順序は、反応を達成させるのに重要である。1,1,3−トリメチル−3−フェニルインダンおよびイソブチル酸ハロゲン化物をまず合わせて、塩化アルミニウムをゆっくり計量添加する場合、最良の生成物品質が得られる。酸塩化物を先に加えることは、塩化アルミニウムの作用を緩和し、したがってオリゴマー形成を抑制する。変法では、塩化アルミニウムを液体の酸ハロゲン化物に溶解させ、次いで芳香族化合物に滴下することができる。
式IaおよびIIaの化合物の異性体混合物では、式Iaの化合物が含量約60%で主成分である。
工程a)の反応温度は、−20℃〜20℃、好ましくは0℃〜10℃、特に0℃〜5℃である。
イソブチル酸塩化物を、1,1,3−トリメチル−3−フェニルインダンに基づいて1.8〜2.8当量、好ましくは2.0〜2.6当量、特に2.2〜2.4当量用いる。
工程(a)のケトンは異性体混合物の形態で得られ、工程(b)で単離せずに直接塩素化することができる。塩素化剤は塩化スルフリルまたは塩素ガスである。塩素化は、温度20〜90℃、好ましくは50〜60℃で塩素ガスを導入することにより行うのが好ましい。
水性のアルカリ金属水酸化物を用いる後続の加水分解(工程c)は、有機相に溶解した2−ヒドロキシ−1−{3−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンおよび2−ヒドロキシ−1−{1−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンの混合物を生成する。加水分解をより迅速に行うために、メタノールおよび水の混合物を使用し、続いて反応溶液を酸性にするのが有利である。加水分解生成物を適切な溶剤、たとえばトルエンから結晶化する。濃縮したろ液(母液)も活性を示す。
塩素化および反応溶液の冷却が完了した時(工程b)、反応溶液は結晶化し始める。異性体の分離は、たとえばシクロヘキサンから再結晶により行うことができる。
分離して加水分解することのできる、異性純粋な2−クロロ−1−{3−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オン(式Ib)が得られる。加水分解後、式Iの結晶性化合物を得る。
式IIの結晶性化合物は、母液から加水分解により製造する。
したがって本発明は、式I
Figure 2006525284
の結晶性化合物の製造方法であって、次の工程:
a)適切な溶剤中に1,1,3−トリメチル−3−フェニルインダンおよびイソブチル酸ハロゲン化物を含む溶液に、反応温度−20℃〜20℃で、塩化アルミニウムを分割してゆっくり加え、式IaおよびIIa
Figure 2006525284
の化合物からなる異性体混合物を得ること、
b)化合物IaおよびIIaをエノール塩素化して、式IbおよびIIb
Figure 2006525284
の化合物からなる異性体混合物を得ること、
c)再結晶により式Ibの化合物を分離すること、
d)化合物Ibを加水分解すること
を含む方法にも関する。
本発明は式II
Figure 2006525284
の結晶性化合物の製造方法であって、次の工程:
a)適切な溶剤中に1,1,3−トリメチル−3−フェニルインダンおよびイソブチル酸ハロゲン化物を含む溶液に、反応温度−20℃〜20℃で、塩化アルミニウムを分割してゆっくり加え、式IaおよびIIa
Figure 2006525284
の化合物からなる異性体混合物を得ること、
b)化合物IaおよびIIaをエノール塩素化して、式IbおよびIIb
Figure 2006525284
の化合物からなる異性体混合物を得ること、
c)再結晶により式Ibの化合物を分離すること、
d)化合物IIbを加水分解すること
を含む方法にも関する。
結晶性の異性体混合物(式IとIIの化合物)および結晶性の異性純粋な化合物は、光開始剤として適切である。好適な用途は、顔料着色および非顔料着色の表面塗装、オーバープリントコーティング、粉体塗装、印刷インク、ゲルコート、複合材料またはガラスファイバーコーティングである。
非顔料着色塗装での用途は顔料着色塗装での用途よりはるかに重要であり、それは生成物が少しだけ黄変を受けやすいからである。
以下、実施例により新規な製造方法を詳細に説明する。
実施例1
1.1)フリーデル−クラフツ反応 固体状でのAlCl3の添加
750mlの反応フラスコに、1,1,3−トリメチル−3−フェニルインダン(Schenectady Pratteln Switzerlandから)153.6g(0.65mol)、イソブチル酸塩化物159.3g(1.495mol)および1,2−ジクロロベンゼン195gを入れ、氷浴によって5〜0℃に冷却した。次に、内部温度5〜0℃で、塩化アルミニウム208.0g(1.56mol)を小さく分割して約2〜3時間で加えた。HClガスが発生した。次に内部温度0〜5℃で約16時間攪拌を行った。この期間の最後に、塩化アルミニウムは全て溶解した。次に赤味がかった反応混合物を氷水に注ぎ、攪拌して反応を完了させた。分液ろ斗中で2相を分離した。有機相を水で洗浄し、次に、真空ロータリーエバポレータ中、約60℃、約25mbarで短時間濃縮した。主成分として1−[3−(4−イソブチリル−フェニル)−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル]−2−メチル−プロパン−1−オンおよび副成分として1−[1−(4−イソブチリル−フェニル)−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル]−2−メチル−プロパン−1−オンを有し、1,2−ジクロロベンゼンに溶解した異性体混合物、黄色がかったオイル413gを得た。GCおよび1H−NMRスペクトルでは、溶剤1,2−ジクロロベンゼンを除いて、主成分約60%および副成分約40%が存在した。この異性体混合物を、それ以上精製せずに次の反応で用いた。
1.2)エノール塩素化
750mlの反応フラスコに、主成分として1−[3−(4−イソブチリル−フェニル)−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル]−2−メチル−プロパン−1−オンおよび副成分として1−[1−(4−イソブチリル−フェニル)−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル]−2−メチル−プロパン−1−オンを有する、フリーデル−クラフツ反応からの異性体混合物の溶液413g(0.65mol tq)を入れ、オイルバスによって55〜60℃に加熱した。次に、55〜60℃で、十分に攪拌しながら、塩素ガス92.2g(1.30mol)を、初めは比較的速く、最後は非常にゆっくりと、ガラスフリットを通して導入した。HClガスが発生した。導入時間は約5〜6時間であった。反応を1H−NMRスペクトルによってモニターした。次に冷却を行い、反応溶液は結晶化し始めた。わずかに黄色がかった懸濁液を約5℃に冷却しろ過した。結晶を混合ヘキサン154gで洗浄し、真空中で乾燥した。白色結晶160gを得た。サンプル80gを3倍の量のシクロヘキサンで再結晶させた。白色結晶66.3gを得た。1H−NMRスペクトルによれば、これらは異性純粋な2−クロロ−1−{3−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンであり、これらは142.5〜143.5℃で溶融した。
Figure 2006525284
母液、混合ヘキサンおよび1,2−ジクロロベンゼンを有する黄色がかった溶液317gを濃縮し蒸留した。黄色がかった溶液179g tqがあとに残った。1H−NMRスペクトルによれば、その中には副成分2−クロロ−1−{1−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンが濃化されていた(約81%対19%)。この溶液179gを、それ以上精製せずに次の反応で用いた。
1.3)塩素化からの副成分2−クロロ−1−{1−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンの加水分解
750mlの反応フラスコ中で、30%の濃NaOH 93.3g(0.70mol)、脱イオン水93ml、メタノール92gを混合した。次に、前述の塩素化反応からの副成分2−クロロ−1−{1−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンの1,2−ジクロロベンゼン溶液179g(0.2908mol tq)をさらにメタノール46gで希釈して、50℃で、十分に攪拌しながら、約30分で滴下した。内部温度を55〜60℃にゆっくり上げた。次に、橙色アルカリ性混合物(pH約12)を、55〜60℃で約3〜4時間攪拌した。転化率をGCサンプルおよび1H−NMRサンプルで確認した。次に、混合物を45℃に冷却し、16%塩酸約37gを滴下してpHを約1〜2に調節した。エマルションの色は黄色から淡黄色に変化した。次に混合物を60℃で約1時間攪拌した。加水分解が完了した時に、反応混合物を少量の希水酸化ナトリウム溶液で中和した。分液ろ斗中、約25℃で2相を分離した。有機相をロータリーエバポレータ中で濃縮した。オイル179.4gが得られ、1,2−ジクロロベンゼンを除去するために、これを水蒸気蒸留にかけた。蒸留終了後、黄色の粘稠オイル114.2gを得た。これは、3段階の反応工程全てを通して、理論(408.54)のtq収率96%に相当する。サンプル30gをジエチルエーテル30gと一緒に攪拌し、種晶をまいた。結晶をろ別、洗浄、乾燥した。白色結晶10gが得られ、これは124.0〜125.5℃で溶融した。1H−NMRスペクトルで、異性純粋な副成分2−ヒドロキシ−1−{1−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンを検出した。
Figure 2006525284
これらの結晶のサンプルをトルエンから再び結晶化させ、この白色結晶は125.5〜127.8℃で溶融した。
Figure 2006525284
1.4)塩素化からの主成分2−クロロ−1−{3−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンの加水分解
500mlの反応フラスコ中で、30%の濃NaOH 47.4g(0.356mol)、脱イオン水47mlおよびメタノール47gを混合した。次に、前述の塩素化反応からの再結晶させた主成分2−クロロ−1−{3−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オン66.0g(0.1482mol)を、トルエン190gおよびメタノール23gに温かい状態で溶解させて、50℃で、十分に攪拌しながら、約30分で滴下した。内部温度を54℃にゆっくり上げた。次に、アルカリ性のエマルション(pH約12)を55〜60℃で攪拌した。転化率をGCサンプルおよび1H−NMRサンプルで確認した。次に反応を促進するために、メタノール60gを2回に分けてさらに加えた。加水分解時間は約5〜6時間であった。次に、混合物を35℃に冷却し、16%塩酸約15gを滴下してpHを約1〜2に調節した。エマルションの色が淡黄色に薄くなった。次に混合物を60℃で約1時間攪拌した。加水分解が完了した時に、反応混合物を少量の希水酸化ナトリウム溶液で中和した。分液ろ斗中、約25℃で2相を分離した。有機相をロータリーエバポレータ中で濃縮した。これは自然に結晶化した。この結晶を、それ以上精製せずに乾燥した。白色結晶60.2gが得られ、これは116.5〜118.5℃で溶融した。これは、最後の反応工程で理論(408.54)のtq収率99%に、3段階の反応工程全てを通して理論(408.54)のtq収率82%に相当する。1H−NMRスペクトルで、主成分2−ヒドロキシ−1−{3−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンを検出した。
実施例2
2.1)フリーデル−クラフツ反応 AlCl3の一部を溶解した形態で滴下
500mlの反応フラスコに、イソブチル酸塩化物90g(0.845mol)および1,2−ジクロロベンゼン70gを入れ、氷浴によって5〜0℃に冷却した。次に、内部温度5〜0℃で、塩化アルミニウム66.7g(0.50mol)を小さく分割して約20分で加えた。溶解工程はわずかに発熱を伴なった。黄色がかった溶液を内部温度5〜0℃で保持した。
750mlの反応フラスコに、1,1,3−トリメチル−3−フェニルインダン(Schenectady Pratteln Switzerlandから)100.0g(0.423mol)、イソブチル酸塩化物13.7g(O.128mol)および1,2−ジクロロベンゼン100gを入れ、氷浴によって5〜0℃に冷却した。次に、内部温度5〜0℃で、塩化アルミニウム溶液を90分で滴下した。溶液は黄色になり、HClガスが発生した。さらに、GCでモノ化合物のほかに約1%の出発材料を検出した。次に、内部温度5〜0℃で、さらに塩化アルミニウム68.7g(0.515mol)を小さく分割して1時間で加えた。HClガスがさらに発生した。次に、懸濁液を内部温度0〜5℃で約20時間攪拌した。反応転化率をGCによってモニターした。この期間の最後に、塩化アルミニウムは全て溶解した。次に赤色反応混合物を氷水に注ぎ、攪拌して反応を完了させた。分液ろ斗中で2相を分離した。有機相を水で洗浄し、次に、真空ロータリーエバポレータ中、約60℃、約25mbarで短時間濃縮した。主成分として1−[3−(4−イソブチリル−フェニル)−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル]−2−メチル−プロパン−1−オンおよび副成分として1−[1−(4−イソブチリル−フェニル)−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル]−2−メチル−プロパン−1−オンを有し、1,2−ジクロロベンゼンに溶解した異性体混合物、赤味がかった液体357.8gを得た。GCおよび1H−NMRスペクトルでは、溶剤1,2−ジクロロベンゼンを除いて、主成分約60%および副成分約40%が存在した。この異性体混合物を、それ以上精製せずに次の反応で用いた。
2.2)エノール塩素化
750mlの反応フラスコに、主成分として1−[3−(4−イソブチリル−フェニル)−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル]−2−メチル−プロパン−1−オンおよび副成分として1−[1−(4−イソブチリル−フェニル)−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル]−2−メチル−プロパン−1−オンを有する、フリーデル−クラフツ反応からの異性体混合物の溶液322.0g(0.3807mol tq)を入れ、オイルバスによって55〜60℃に加熱した。次に、55〜60℃で、十分に攪拌しながら、塩素ガス56.0g(0.79mol)を、初めは比較的速く、最後は非常にゆっくりと、ガラスフリットを通して導入した。HClガスが発生した。導入の時間は約6〜7時間であった。反応を1H−NMRスペクトルによってモニターした。次に冷却を行い、反応溶液は結晶化し始めた。白色懸濁液を約5℃に冷却しろ過した。結晶を混合ヘキサン110gで洗浄し、まだ湿った結晶(約81g)をシクロヘキサン260gから再結晶させ、ろ過、洗浄および乾燥した。白色結晶68.7gが得られた。これは、2段階の反応工程を通して理論(445.43)の部分収率40.5%に相当する。1H−NMRスペクトルによれば、これらは異性純粋な2−クロロ−1−{3−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンであり、これらは142.5〜143.7℃で溶融した。
母液を集め、真空中で濃縮した。水を残留物、黄色がかったオイル277.5gに加え、1,2−ジクロロベンゼンを水蒸気蒸留により除去した。粘稠な黄色がかった残留物を約60℃で混合ヘキサン125gに溶解し、冷却し、種晶をまいた。結晶をろ別し、混合ヘキサンで洗浄し、乾燥した。淡ベージュの結晶22.7gが得られ、これは110〜119℃で溶融した。1H−NMRスペクトルによれば、これらはもはや異性純度は高くなかった。母液を濃縮し、黄色オイル83.5g tqを生成した。1H−NMRスペクトルによれば、その中には副成分2−クロロ−1−{1−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンが濃化されていた(約83%対17%)。この黄色オイル83.5gを、それ以上精製せずに次の反応で用いた。
結晶22.7gをシクロヘキサン88gから再結晶化させ、ろ過および乾燥した。白色結晶9.0gが得られ、これは135〜140℃で溶融した。1H−NMRスペクトルによれば、これらは主成分2−クロロ−1−{3−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オン91%および副成分2−クロロ−1−{1−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オン9%の混合物であった。濃縮母液、黄色の粘稠なオイル12.0gには、副成分2−クロロ−1−{1−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンが濃化されていた(約67%対33%)。
2.3)塩素化からの副成分2−クロロ−1−{1−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンの加水分解
750mlの反応フラスコ中で、30%の濃NaOH 56.0g(0.42mol)、脱イオン水56ml、メタノール55gを混合した。次に、前述の塩素化反応からの副成分2−クロロ−1−{1−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンのオイル83.0g(0.1745mol tq)をさらにトルエン200gおよびメタノール29gで希釈して、55℃で、十分に攪拌しながら、約30分で滴下した。内部温度は55〜60℃のままであった。次に、黄色がかった橙色のアルカリ性エマルション(pH約11)を、55〜60℃で約5〜6時間攪拌した。転化率をGCサンプルおよび1H−NMRサンプルで確認した。次に混合物を40℃に冷却し、16%塩酸約25gを滴下してpHを約1〜2に調節した。エマルションの色は黄色から淡黄色に変化した。次に混合物を60℃で約1時間攪拌した。加水分解が完了した時に、反応混合物を少量の希水酸化ナトリウム溶液で中和した。分液ろ斗中、約25℃で2相を分離した。有機相を真空ロータリーエバポレータ中で濃縮した。オイル77.7gが得られた。このオイルにジエチルエーテル100gを加え、次いで加熱し、結晶を用いて種をまいた。一部は一晩中晶出した。懸濁液を約0℃に冷却し、ろ過した。結晶をジエチルエーテル30gで洗浄し、乾燥した。白色結晶15.7gが得られ、これは122.0〜124.5℃で溶融した。1H−NMRスペクトルで、異性純粋な副成分2−ヒドロキシ−1−{1−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンを検出した。母液を濃縮し、1H−NMRスペクトルによれば異性体混合物である、黄色がかったオイル58gが得られた。
2.4)塩素化からの主成分2−クロロ−1−{3−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンの加水分解
500mlの反応フラスコ中で、30%の濃NaOH 48.0g(0.36mol)、脱イオン水48ml、メタノール48gを混合した。次に、前述の塩素化反応からの再結晶させた主成分、2−クロロ−1−{3−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オン66.8g(0.150mol)を、トルエン190gおよびメタノール83gに温かい状態で溶解させて、50℃で、十分に攪拌しながら、約45分で滴下した。内部温度を56℃にゆっくり上げた。次に、このアルカリ性のエマルション(pH約11)を55〜60℃で攪拌した。転化率をGCサンプルおよび1H−NMRサンプルで確認した。加水分解時間は約4〜5時間であった。次に、混合物を35℃に冷却し、16%塩酸約16.4gを滴下してpHを約1〜2に調節した。エマルションの色が薄くなった。次に混合物を60℃で約1時間攪拌した。加水分解が完了した時に、反応混合物を少量の希水酸化ナトリウム溶液で中和した。分液ろ斗中、約40℃で2相を分離した。有機相をロータリーエバポレータ中で濃縮した。無色の粘稠なオイル65.0gが得られ、これをゆっくり結晶化させた。結晶をトルエン100gから再結晶させ乾燥した。白色結晶54.9gが得られ、これは117.7〜119.0℃で溶融した。これは、最後の反応工程で理論(408.54)のtq収率90%に相当する。1H−NMRスペクトルで、異性純粋な主成分2−ヒドロキシ−1−{3−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンを検出した。
Figure 2006525284
これらの結晶のサンプルをトルエンから再び結晶化させ、この白色結晶は117.8〜119.0℃で溶融した。母液を濃縮し、さらに、無色の高粘稠なオイル6.1gを生成した。1H−NMRスペクトルによれば、これには主成分約75%および副成分約25%が存在した。
Figure 2006525284
実施例3
3.1)フリーデル−クラフツ反応 固体状でのAlCl3の添加
750mlの反応フラスコに、1,1,3−トリメチル−3−フェニルインダン(Schenectady Pratteln Switzerlandから)153.6g(0.65mol)、イソブチル酸塩化物159.3g(1,495mol)および1,2−ジクロロベンゼン203gを入れ、氷浴によって5〜0℃に冷却した。次に、内部温度5〜0℃で、塩化アルミニウム208.0g(1.56mol)を小さく分割して約2〜3時間で加えた。HClガスが発生した。次に、内部温度0〜5℃で、約17時間攪拌を行なった。この期間の最後に、塩化アルミニウムは全て溶解した。次に赤味がかった反応混合物を氷水に注ぎ、攪拌して反応を完了させた。分液ろ斗中で2相を分離した。有機相を水で洗浄し、次に、真空ロータリーエバポレータ中、約60℃、約25mbarで短時間濃縮した。主成分として1−[3−(4−イソブチリル−フェニル)−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル]−2−メチル−プロパン−1−オンおよび副成分として1−[1−(4−イソブチリル−フェニル)−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル]−2−メチル−プロパン−1−オンを有し、1,2−ジクロロベンゼンに溶解した異性体混合物、赤味がかったオイル572gを得た。GCおよび1H−NMRスペクトルでは、溶剤1,2−ジクロロベンゼンを除いて、主成分約60%および副成分約40%が存在した。この異性体混合物を、それ以上精製せずに次の反応で用いた。
3.2)エノール塩素化
750mlの反応フラスコに、主成分として1−[3−(4−イソブチリル−フェニル)−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル]−2−メチル−プロパン−1−オンおよび副成分として1−[1−(4−イソブチリル−フェニル)−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル]−2−メチル−プロパン−1−オンを有するフリーデル−クラフツ反応からの異性体混合物の溶液572g(0.65mol tq)を入れ、オイルバスによって55〜60℃に加熱した。次に、55〜60℃で、十分に攪拌しながら、塩素ガス92.2g(1.30mol)を、初めは比較的速く、最後は非常にゆっくりと、ガラスフリットを通して導入した。HClガスが発生した。導入時間は約4〜5時間であった。反応を1H−NMRスペクトルによってモニターした。次に、HClガスを除去するために、反応溶液を約108℃に加熱した。次に、水150gを加え、1,2−ジクロロベンゼンを水蒸気蒸留により除去した。1,2−ジクロロベンゼン約195gを回収した。トルエン250gを熱オイルに加え、次に水を分離した。主成分として2−クロロ−1−{3−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンおよび副成分として2−クロロ−1−{1−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンからなる黄色異性体混合物を、それ以上精製せずに次の反応で用いた。
3.3)主成分として2−クロロ−1−{3−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンおよび副成分として2−クロロ−1−{1−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンからなる、塩素化からの異性体混合物の加水分解
1.5L反応フラスコ中で、30%の濃NaOH 208g(0.156mol)、脱イオン水208ml、メタノール206gを混合し、加熱した。次に、前述の塩素化からの、主成分として2−クロロ−1−{3−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンおよび副成分として2−クロロ−1−{1−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オン異性体混合物からなるトルエン溶液合計約650ml(0.65mol tq)をさらにメタノール103gで希釈して、50℃で、十分に攪拌しながら、約30分で滴下した。内部温度を55〜60℃にゆっくり上げた。次に、橙色のアルカリ性混合物(pH約12)を55〜60℃で約3〜4時間攪拌した。転化率をGCサンプルおよび1H−NMRサンプルで確認した。次に、混合物を70℃に加熱し、さらに5時間攪拌した。転化率を、GCサンプルおよび1H−NMRサンプルで再び確認した。次に、混合物を45℃に冷却し、16%塩酸約152gでpH約1〜2にゆっくり調節した。温度を約7℃上げた。エマルションの色は鮮黄色から淡黄色に変化した。次に混合物を55〜60℃で約1時間攪拌した。加水分解が完了した時に、反応混合物を少量の希水酸化ナトリウム溶液で中和した。分液ろ斗中、約25℃で2相を分離した。有機相をブライン200mlで洗浄し、再び分離した。室温で自然に結晶化することはなかった。有機相をロータリーエバポレータ中で濃縮した。黄色がかったオイル208.8gが得られ、1H−NMRサンプルで確認した(実施例3.3a)。
Figure 2006525284
トルエン70gをオイル140.4gに加え、これを50℃で溶解し、冷却した。結晶を用いて種をまいた後、結晶化がゆっくり始まった。懸濁液を5℃に冷却した。次に、結晶をろ別し、冷トルエン30gで2回洗浄し、真空中で乾燥した。白色結晶72.4gが得られ、これは97〜105℃で溶融した。これは、3段階の反応工程全てを通して理論(408.54)の結晶のtq収率54.5%に相当した。1H−NMRスペクトルで、異性比、主成分2−ヒドロキシ−1−{3−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オン約60%および副成分2−ヒドロキシ−1−{1−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オン約40%を検出した。ろ液を濃縮し、粘稠な黄色オイル57.2gが得られた。これは、3段階の反応工程全てを通して理論(408.54)のオイルのtq収率43.1%に相当した。3段階の反応工程全てを通して結晶およびオイルの全収率は、理論(408.54)の97.6%であった。
実施例4
4.1)フリーデル−クラフツ反応 固体状でのAlCl3の添加
750mlの反応フラスコに、1,1,3−トリメチル−3−フェニルインダン(Schenectady Pratteln Switzerlandから)153.6g(0.65mol)、イソブチル酸塩化物159.3g(1.495mol)および1,2−ジクロロベンゼン203gを入れ、氷浴によって5〜0℃に冷却した。次に。内部温度5〜0℃で、塩化アルミニウム208.0g(1.56mol)を小さく分割して約2〜3時間で加えた。HClガスが発生した。次に、内部温度0〜5℃で約16時間、攪拌を行なった。この期間の最後に、塩化アルミニウムは全て溶解した。次に、赤味がかった黄色の反応混合物を氷水に注ぎ、攪拌して反応を完了させた。分液ろ斗中で2相を分離した。有機相を水で洗浄し、次に、真空ロータリーエバポレータ中、約60℃、約25mbarで短時間濃縮した。主成分として1−[3−(4−イソブチリル−フェニル)−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル]−2−メチル−プロパン−1−オンおよび副成分として1−[1−(4−イソブチリル−フェニル)−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル]−2−メチル−プロパン−1−オンを有し、1,2−ジクロロベンゼンに溶解した異性体混合物、黄色がかったオイル510.5gを得た。GCおよび1H−NMRスペクトルでは、溶剤1,2−ジクロロベンゼンを除いて、主成分約60%および副成分約40%が存在した。この異性体混合物を、それ以上精製せずに次の反応で用いた。
4.2)エノール塩素化
750mlの反応フラスコに、主成分として1−[3−(4−イソブチリル−フェニル)−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル]−2−メチル−プロパン−1−オンおよび副成分として1−[1−(4−イソブチリル−フェニル)−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル]−2−メチル−プロパン−1−オンを有する、フリーデル−クラフツ反応からの異性体混合物の溶液510g(0.65mol tq)を入れ、オイルバスによって60〜65℃に加熱した。次に、60〜65℃で、十分に攪拌しながら、塩素ガス94.3g(1.33mol)を、初めは比較的速く、最後は非常にゆっくりと、ガラスフリットを通して導入した。HClガスが発生した。導入時間は約4〜5時間であった。反応を1H−NMRスペクトルによってモニターした。次に、HClガスを除去するために、無色の反応溶液を約100℃に加熱した。次に水100gを加え、1,2−ジクロロベンゼンを水蒸気蒸留により除去した。1,2−ジクロロベンゼン約195gを回収した。トルエン250gを熱オイルに加え、次に水を分離した。主成分として2−クロロ−1−{3−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンおよび副成分として2−クロロ−1−{1−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンからなる異性体混合物を、それ以上精製せずに次の反応で用いた。
4.3)主成分として2−クロロ−1−{3−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンおよび副成分として2−クロロ−1−{1−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンからなる、塩素化からの異性体混合物の加水分解
1.5Lの反応フラスコ中で、30%の濃NaOH 208g(0.156mol)、脱イオン水208ml、メタノール206gを混合し、加熱した。次に、主成分として2−クロロ−1−{3−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンおよび副成分として2−クロロ−1−{1−[4−(2−クロロ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オンからなる、前述の塩素化からの異性体混合物のトルエン溶液合計約650ml(0.65mol tq)をさらにメタノール103gで希釈して、50℃で、十分に攪拌しながら、約30分で滴下した。内部温度を55〜60℃にゆっくり上げた。次に、この橙色のアルカリ性混合物(pH約12)を65〜70℃で約6〜7時間攪拌した。転化率をGCサンプルおよび1H−NMRサンプルで確認した。次に、黄色混合物を30℃に冷却し、16%塩酸約89.4gでpH約1〜2にゆっくり調節した。温度を約7℃上げた。エマルションの色は黄色から淡黄色に変化した。次に混合物を55〜60℃で約1時間攪拌した。加水分解が完了した時に、反応混合物を少量の希水酸化ナトリウム溶液で中和した。分液ろ斗中、約35℃で2相を分離した。有機相をブライン200mlで洗浄し、再び分離した。室温で自然に結晶化することはなかった。有機相をロータリーエバポレータ中で濃縮した。黄色がかったオイル332gが得られ、1H−NMRサンプルで確認した。
トルエン65gをオイル332gに加え、これを40℃で溶解し、攪拌した。結晶0.1gを用いて種をまいた後、結晶化がゆっくり始まった。次の日、わずかに黄色がかった懸濁液を10℃に冷却した。次に、結晶をろ別し、冷トルエン30gで2回洗浄し、真空中で乾燥した。白色結晶176.8gが得られ、これは93〜103℃で溶融した。これは、3段階の反応工程全てを通して理論(408.54)の結晶のtq収率66.6%に相当した。ろ液を濃縮し、粘稠な黄色がかったオイル63.4gが得られた(実施例4.3b)。これは、3段階の反応工程全てを通して理論(408.54)のオイルのtq収率23.9%に相当した。3段階の反応工程全てを通して結晶およびオイルの全収率は、理論(408.54)の90.5%であった。
白色結晶176.8gを、トルエン90gに80℃で再び溶解し、冷却し、室温で種晶をまいた。結晶化がゆっくり始まった。48時間攪拌した後、濃厚なかたまりをトルエン45gで希釈し、次いでろ過した。結晶をトルエン120gで洗浄し、真空中、約50℃で乾燥した。白色結晶138.8gが得られ、これは101.5〜107℃で溶融した。ろ液を濃縮し、粘稠な黄色がかったオイル37.6gが得られた(実施例4.3c)。結晶およびオイルの1H−NMRスペクトルで、異性比、主成分2−ヒドロキシ−1−{3−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,1,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オン約60%および副成分2−ヒドロキシ−1−{1−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−フェニル]−1,3,3−トリメチル−インダン−5−イル}−2−メチル−プロパン−1−オン約40%を検出した(実施例4.3d)。
Figure 2006525284
用途実施例:
実施例A1
UV硬化性オーバープリントコーティング
本発明による1−フェニルインダン類を、UV硬化性オーバープリントコーティング(OPV)中の光開始剤としてのその適性を試験し、市販されている製品(Esacure KIP 150, Lamberti)と比較した。OPVの組成を次の表に示す。
Figure 2006525284
OTA 480:グリセロールプロポキシレートトリアクリレート(UCB)
TPGDA:トリプロピレングリコールジアクリレート(UCB)
Ebecryl 605:25%TPGDAで希釈されたビスフェノールAエポキシアクリレート(UCB)
Ebecryl 40:ペンタエリスリトールエトキシレートテトラアクリレート(UCB)
Ebecryl 1360:六官能シリコーンアクリレート(UCB)
Dow Corning 57:シリコーン添加剤、流れ向上剤(Dow Corning)
組成物10g当り各光開始剤0.6gおよび0.8gを秤量した。白色カードに、ナイフによって、サンプルを層厚さ6μmに塗布し、次にそれぞれ120W/cmの中圧水銀灯2個の下、UV照射デバイス(IST)によって、照射した。照射直後に、コーティング表面の耐ぬぐい取り性を紙タオルによって測定した。硬化速度は、コーティング表面が耐ぬぐい取り性を留める、照射デバイスの最大コンベヤーベルト速度(m/min)である。
照射15分後、ならびに22時間にわたる追加のUV照射(TLK 40/05 fluorescent tube)の後に、オーバープリントコーティングの黄変(b*値)を測定した。そのために、サンプルを白色コーティングされたチップボードに、層厚さ100μmでナイフによって塗布し、コンベヤーベルト速度10m/minで硬化した。b*値の測定にCM-508 i分光光度計(Minolta)を使用した。得られた結果を次の表に示す。
Figure 2006525284
試験したUV硬化性オーバープリントコーティングでは、実施例1.3および1.4の本発明による1−フェニルインダン類について、市販の光開始剤Esacure KIP 150についてと同様の硬化有効性が観察された。黄変に関しては、実施例1.3、1.4、4.3dの化合物は、Esacure KIP 150よりも低い値をもたらす傾向がある。
実施例A2:エポキシアクリレートクリヤコート
配合:
89.0重量% Ebecryl 604(ヘキサンジオールジアクリレート中75%エポキシアクリレート、UCB)
10.0重量% Sartomer SR 344(ポリエチレングリコール400ジアクリレート、Cray Valley)
1.0重量% Ebecryl 350(シリコーンジアクリレート、UCB)
コーティングを6μm(スパイラルコーターNo.1黄色)コーターを用いてアルミニウムシートに塗布した。これらを80W/cm中圧水銀灯2個を用いて、全硬化し非粘着性の表面を得ることが可能な最大硬化速度で硬化した。結果を次の表に示す(硬化速度m/min)。
コーティングをチップボード(100μm)に塗布し、ベルト速度10m/minで硬化して、ねじれ硬度(pendulum hardness)、b*値(黄変)および光沢を、照射時間30分後、周囲温度で測定した。光開始剤濃度は2%である。
Figure 2006525284

Claims (5)

  1. 式IおよびII
    Figure 2006525284

    の化合物の結晶性の異性体混合物の製造方法であって、次の工程:
    a)適切な溶剤中に1,1,3−トリメチル−3−フェニルインダンおよびイソブチル酸ハロゲン化物を含む溶液に、反応温度−20℃〜20℃で、塩化アルミニウムを分割してゆっくり加え、式IaおよびIIa
    Figure 2006525284

    の化合物からなる異性体混合物を得ること、
    b)化合物IaおよびIIaをエノール塩素化して、式IbおよびIIb
    Figure 2006525284

    の化合物からなる異性体混合物を得ること、
    c)工程b)からの塩素化された異性体混合物を加水分解すること
    を含む方法。
  2. 式I
    Figure 2006525284

    の結晶性化合物の製造方法であって、請求項1記載の工程a)およびb)、
    c)再結晶により式Ibの化合物を分離すること、
    d)化合物Ibを加水分解すること
    を含む方法。
  3. 式II
    Figure 2006525284

    の結晶性化合物の製造方法であって、請求項1記載の工程a)およびb)、
    Figure 2006525284

    c)再結晶により式Ibの化合物を分離すること、
    d)化合物IIbを加水分解すること
    を含む方法。
  4. 溶剤が1,2−ジクロロベンゼンであり、工程a)の反応温度が0〜5℃である、請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
  5. 塩化アルミニウムの局部的な過剰投与を回避するために、純粋な1,1,3−トリメチル−3−フェニルインダンおよびイソブチル酸ハロゲン化物をまず合わせて、塩化アルミニウムを2〜3時間でゆっくり計量添加する、請求項1〜4のいずれか1項記載の方法。
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