JP2008150292A - Alpha-oxoamide group-containing compound, method for producing the same and polymer thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、α−オキソアミド基含有化合物に関するものであり、プラスチック、塗料、粘着剤、接着剤、紙加工処理剤、インクなどの原材料として有用なものである。 The present invention relates to an α-oxoamide group-containing compound, and is useful as a raw material for plastics, paints, pressure-sensitive adhesives, adhesives, paper processing agents, inks, and the like.
カルボニル基を導入した化合物は、例えば特許文献1、非特許文献1、非特許文献2などに記載されているように、該カルボニル基と架橋する基を有する樹脂や架橋剤と組合わせることによりその特性をさまざまに変化させることが可能であり、産業上有用である。 A compound introduced with a carbonyl group is combined with a resin or a crosslinking agent having a group that crosslinks the carbonyl group, as described in, for example, Patent Document 1, Non-Patent Document 1, and Non-Patent Document 2. It is possible to change the characteristics in various ways, which is industrially useful.
カルボニル基を化合物に導入する代表的な手法として、ポリオールとアセト酢酸t−ブチルを混合して加熱しt−ブタノールを留去する方法や、アセトアセトキシエチルメタクリレートを共重合させる方法が知られている。これらの手法によって、カルボニル基はアセトアセトキシ基の形で化合物に導入される。しかし、アセトアセトキシ基をもった化合物は、例えば非特許文献3に記載されているように、水中では、アセトアセトキシ基の逆クライゼン縮合、すなわち、クライゼン縮合の逆反応などにより経時で分解していくため貯蔵安定性が悪いという問題がある。アセトアセトキシ基がクライゼン縮合の逆反応をする原因は、アセトアセトキシ基中の2つのカルボニル基がβ−ケトエステル型すなわちβ−ジケト型の構造をとっており、かつ、一方のカルボニル基がエステルのカルボニル基であるということにあると考えられる。つまり、逆クライゼン縮合による分解を防ぐ方法の1つは、化合物中のβ−ジケト型の構造をなくすことである。このような理由からβ−ジケト型ではない形でカルボニル基が導入された化合物が求められていた。 As a typical method for introducing a carbonyl group into a compound, a method in which a polyol and t-butyl acetoacetate are mixed and heated to distill off t-butanol, or a method in which acetoacetoxyethyl methacrylate is copolymerized is known. . By these techniques, the carbonyl group is introduced into the compound in the form of an acetoacetoxy group. However, as described in Non-Patent Document 3, for example, a compound having an acetoacetoxy group decomposes over time in water by reverse Claisen condensation of acetoacetoxy group, that is, reverse reaction of Claisen condensation. Therefore, there is a problem that storage stability is poor. The reason why the acetoacetoxy group undergoes reverse reaction of Claisen condensation is that two carbonyl groups in the acetoacetoxy group have a β-ketoester type structure, that is, a β-diketo type structure, and one carbonyl group is an ester carbonyl group. It is thought that it is a group. That is, one method for preventing decomposition due to reverse Claisen condensation is to eliminate the β-diketo structure in the compound. For these reasons, a compound having a carbonyl group introduced in a form other than the β-diketo type has been demanded.
本発明の目的は、貯蔵安定性が極めて優れたカルボニル基含有化合物を提供することであり、該化合物を用いた重合体を提供することである。 An object of the present invention is to provide a carbonyl group-containing compound having extremely excellent storage stability, and to provide a polymer using the compound.
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、基本骨格として(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基を有する特定の化合物が、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a specific compound having a (α-oxoamidoalkoxy) carbonylamino group as a basic skeleton can solve the above problems, and It came to be completed.
本発明の化合物は、β−ジケト型のアセトアセトキシ基を持たないために逆クライゼン縮合による分解の恐れがない。なぜならば、該化合物はアセトアセトキシ基の代わりにα−オキソアミド基を持つものであるが、α−オキソアミド基は逆クライゼン縮合が原理的に不可能なα−ジケト型の構造をとっているからである。 Since the compound of the present invention does not have a β-diketo type acetoacetoxy group, there is no fear of decomposition due to reverse Claisen condensation. This is because the compound has an α-oxoamide group instead of an acetoacetoxy group, but the α-oxoamide group has an α-diketo structure in which reverse Claisen condensation is impossible in principle. is there.
かくして本発明は、分子中に、下記式(I) Thus, the present invention provides the following formula (I) in the molecule:
[式中、Yは炭素数1〜6の直鎖のアルキレン基又は該アルキレン基の水素の一部もしくは全部を炭素数1〜6の置換基により置換されたものであり、R1は炭素数1〜16の置換基、R2は水素原子又は炭素数1〜8の置換基を示す。]
で表される(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基を有する化合物に関するものである。
[Wherein Y is a linear alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, or a part or all of hydrogen of the alkylene group is substituted with a substituent having 1 to 6 carbon atoms, and R 1 is carbon number. 1 to 16 substituents, R 2 represents a hydrogen atom or a C 1-8 substituent. ]
And a compound having a (α-oxoamidoalkoxy) carbonylamino group represented by the formula:
また、本発明は、
下記式(II)
The present invention also provides:
Following formula (II)
[式中、R1は炭素数1〜16の置換基、及びR3は水素原子又は炭素数1〜18の置換基を示す。]
で表される化合物と、アルコール、チオール、アセタール及びオルソエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物とを反応させて得られる下記式(III)
[Wherein, R 1 represents a substituent having 1 to 16 carbon atoms, and R 3 represents a hydrogen atom or a substituent having 1 to 18 carbon atoms. ]
And the following formula (III) obtained by reacting a compound represented by the formula: and at least one compound selected from the group consisting of alcohol, thiol, acetal and orthoester
[式中、X1、X2及びX3は、それぞれ同一又は異なって酸素原子又はイオウ原子であり、R4及びR5はそれぞれ同一又は異なって炭素数1〜18の置換基、R6は水素原子あるいは炭素数1〜18の置換基であって、R4、R5及びR6から選ばれる2つ以上の置換基は互いに結合してX1、X2及びX3から選ばれる2個以上をヘテロ原子とする複素環を形成していてもよく、R1は前記と同意義を示す。]
で表される化合物を、下記式(IV)
[Wherein, X 1 , X 2 and X 3 are the same or different and are an oxygen atom or a sulfur atom, R 4 and R 5 are the same or different and each have a C 1-18 substituent, R 6 is A hydrogen atom or a substituent having 1 to 18 carbon atoms, and two or more substituents selected from R 4 , R 5 and R 6 are bonded to each other to form two substituents selected from X 1 , X 2 and X 3 A heterocycle having the above as a hetero atom may be formed, and R 1 has the same meaning as described above. ]
A compound represented by the following formula (IV)
[式中、Yは炭素数1〜6の直鎖のアルキレン基又は該アルキレン基の水素の一部もしくは全部を炭素数1〜6の置換基により置換されたものであり、R2は水素原子又は炭素数1〜8の置換基を示す。]
で表される化合物と反応させ、得られる下記式(V)
[Wherein Y is a linear alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, or a part or all of hydrogen of the alkylene group is substituted with a substituent having 1 to 6 carbon atoms, and R 2 is a hydrogen atom. Or a C1-C8 substituent is shown. ]
The following formula (V) obtained by reacting with the compound represented by
[式中、記号は前記と同意義を示す。]
で表される化合物を、イソシアネート基含有化合物と反応させ、得られる下記式(VI)
[Wherein the symbols are as defined above. ]
The compound represented by the following formula (VI) is obtained by reacting with an isocyanate group-containing compound.
[式中、記号は前記と同意義を示す。]
で表される有機基をもつ化合物を、希酸中又は酸性化合物の共存下で水と反応させることを特徴とする上記(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基を有する化合物の製造方法に関する。
[Wherein the symbols are as defined above. ]
And a compound having an (α-oxoamidoalkoxy) carbonylamino group, which is reacted with water in a dilute acid or in the presence of an acidic compound.
また、本発明は、(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基を有する重合体に関する。 The present invention also relates to a polymer having an (α-oxoamidoalkoxy) carbonylamino group.
本発明のカルボニル基含有化合物は、基本骨格として(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基を有するものであり、すなわち、α−ジケト型の構造を有するものであり、β−ジケト型のアセトアセトキシ基を持たないために逆クライゼン縮合による分解の恐れがないため、貯蔵安定性に優れる。また、カルボニル基含有化合物の内、(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基及び(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物は、単独で又は他のビニル系モノマーと重合させることにより、(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基を有する重合体を合成することができ、この重合体も貯蔵安定性に優れている。 The carbonyl group-containing compound of the present invention has an (α-oxoamidoalkoxy) carbonylamino group as a basic skeleton, that is, has an α-diketo type structure, and has a β-diketo type acetoacetoxy group. Since there is no risk of decomposition due to reverse Claisen condensation because it does not have, it has excellent storage stability. In addition, among the carbonyl group-containing compounds, a compound having an (α-oxoamidoalkoxy) carbonylamino group and a (meth) acryloyloxy group may be obtained by polymerizing alone or with another vinyl monomer. A polymer having an (alkoxy) carbonylamino group can be synthesized, and this polymer is also excellent in storage stability.
本発明のカルボニル基含有化合物は、その形態により、上記のように樹脂を合成するための原料であったり、基体樹脂、架橋剤などとして利用することができ、カルボニル基と架橋する基を有する樹脂や架橋剤と組合わせることにより、その特性をさまざまに変化させることが可能である。 The carbonyl group-containing compound of the present invention can be used as a raw material for synthesizing a resin as described above, or as a base resin, a crosslinking agent, etc. By combining it with a crosslinking agent, it is possible to change its properties in various ways.
そのため、本発明のカルボニル基含有化合物は、プラスチック、塗料、粘着剤、接着剤、紙加工処理剤、インク、ヘアースプレー用樹脂、化粧料、染毛剤、美爪料、感光性樹脂、ポリマー改質剤、イオン交換樹脂、担体用樹脂、薬剤徐放用樹脂などの用途に極めて有用なものである。 Therefore, the carbonyl group-containing compound of the present invention is a plastic, paint, adhesive, adhesive, paper processing agent, ink, hair spray resin, cosmetic, hair dye, beauty nail material, photosensitive resin, polymer modification. It is extremely useful for applications such as a quality agent, an ion exchange resin, a carrier resin, and a drug sustained release resin.
本発明の(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基を含有する化合物は、下記式(I)で表される(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基を含有する化合物である。 The compound containing an (α-oxoamidoalkoxy) carbonylamino group of the present invention is a compound containing an (α-oxoamidoalkoxy) carbonylamino group represented by the following formula (I).
式中、Yは炭素数1〜6の直鎖のアルキレン基又は該アルキレン基の水素の一部もしくは全部を炭素数1〜6の置換基により置換されたものであり、R1は炭素数1〜16の置換基、R2は水素原子又は炭素数1〜8の置換基を示す。R1の炭素数が17以上になると本発明の化合物を製造するのに必要な時間が大幅に増加する場合がある。 In the formula, Y is a linear alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, or a part or all of hydrogen of the alkylene group is substituted with a substituent having 1 to 6 carbon atoms, and R 1 is 1 carbon atom. to 16 substituents, R 2 denotes a hydrogen atom or a substituent having 1 to 8 carbon atoms. When the number of carbon atoms in R 1 is 17 or more, the time required for producing the compound of the present invention may increase significantly.
本発明の上記式(I)で表される(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基を含有する化合物の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、下記の製造方法によるのが簡単であり好ましい。 The method for producing the compound containing the (α-oxoamidoalkoxy) carbonylamino group represented by the above formula (I) of the present invention is not particularly limited, but for example, the following production method is simple. It is preferable.
工程1:下記式(II) Process 1 : The following formula (II)
[式中、R1は炭素数1〜16の置換基、及びR3は水素原子又は炭素数1〜18の置換基を示す。]
で表される化合物と、アルコール、チオール、アセタール及びオルソエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物とを反応させる。得られる化合物は下記式(III)で示されるものである。
[Wherein, R 1 represents a substituent having 1 to 16 carbon atoms, and R 3 represents a hydrogen atom or a substituent having 1 to 18 carbon atoms. ]
Is reacted with at least one compound selected from the group consisting of alcohol, thiol, acetal and orthoester. The resulting compound is represented by the following formula (III).
[式中、X1、X2及びX3は、それぞれ同一又は異なって酸素原子又はイオウ原子であり、R4及びR5はそれぞれ同一又は異なって炭素数1〜18の置換基、R6は水素原子あるいは炭素数1〜18の置換基であって、R4、R5及びR6から選ばれる2つ以上の置換基は互いに結合してX1、X2及びX3から選ばれる2個以上をヘテロ原子とする複素環を形成していてもよく、R1は前記と同意義を示す。]
工程2:得られた上記式(III)で表される化合物を、下記式(IV)
[Wherein, X 1 , X 2 and X 3 are the same or different and are an oxygen atom or a sulfur atom, R 4 and R 5 are the same or different and each have a C 1-18 substituent, R 6 is A hydrogen atom or a substituent having 1 to 18 carbon atoms, and two or more substituents selected from R 4 , R 5 and R 6 are bonded to each other to form two substituents selected from X 1 , X 2 and X 3 A heterocycle having the above as a hetero atom may be formed, and R 1 has the same meaning as described above. ]
Step 2 : The obtained compound represented by the above formula (III) is converted into the following formula (IV)
[式中、Yは炭素数1〜6の直鎖のアルキレン基又は該アルキレン基の水素の一部もしくは全部を炭素数1〜6の置換基により置換されたものであり、R2は水素原子又は炭素数1〜8の置換基を示す。]
で表される化合物と反応させる。得られる化合物は下記式(V)
[Wherein Y is a linear alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, or a part or all of hydrogen of the alkylene group is substituted with a substituent having 1 to 6 carbon atoms, and R 2 is a hydrogen atom. Or a C1-C8 substituent is shown. ]
It is made to react with the compound represented by these. The resulting compound has the following formula (V)
[式中、記号は前記と同意義を示す。]
で表されるものである。
[Wherein the symbols are as defined above. ]
It is represented by
工程3:得られた上記式(V)で表される化合物を、イソシアネート基含有化合物と反応させることにより下記式(VI) Step 3 : By reacting the obtained compound represented by the above formula (V) with an isocyanate group-containing compound, the following formula (VI)
[式中、記号は前記と同意義を示す。]
で表される有機基を含有する化合物を得る。
[Wherein the symbols are as defined above. ]
The compound containing the organic group represented by these is obtained.
工程4:得られた上記式(VI)で表される有機基を含有する化合物を、希酸中又は酸性化合物の共存下で水と反応させることにより、式(I)で表される(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基を含有する本発明の化合物を得ることができる。 Step 4 : The obtained compound containing an organic group represented by the above formula (VI) is reacted with water in a dilute acid or in the presence of an acidic compound, thereby being represented by the formula (I) (α Compounds of the invention containing -oxoamidoalkoxy) carbonylamino groups can be obtained.
上記製造法の工程1で用いられる式(II)で表される化合物において、R1は炭素数1〜16の置換基であり、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル及びそれらの異性構造のアルキル基;メトキシメチル、エトキシメチルなどの炭素数1〜16の酸素原子含有の有機基などが挙げられるが、特に好ましいものとしては工業的に入手しやすいメチル基である。R1の炭素数が17以上になると化合物を重合体に適用した場合に他の重合体との相溶性が低下する傾向にある。R3は、水素原子あるいは炭素数1〜18の置換基であり、例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル及びそれらの異性構造のアルキル基;ブトキシエチル、メトキシプロピル、プロポキシプロピルなどの酸素原子含有の有機基などが挙げられるが、反応性を高めるためには、水素原子又は炭素数1〜8の置換基が好ましく、水素原子又は炭素数1〜4の置換基であることがさらに好ましい。炭素数が19以上になると式(III)で表される化合物を製造するための時間が大幅に増加し生産性が低下する傾向にある。 In the compound represented by formula (II) used in step 1 of the above production method, R 1 is a substituent having 1 to 16 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, Octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl and alkyl groups of their isomeric structures; examples thereof include organic groups containing 1 to 16 carbon atoms such as methoxymethyl and ethoxymethyl. Particularly preferred are industrially available methyl groups. When the carbon number of R 1 is 17 or more, compatibility with other polymers tends to decrease when the compound is applied to the polymer. R 3 is a hydrogen atom or a substituent having 1 to 18 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, cyclohexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, Tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl and their isomeric alkyl groups; organic groups containing oxygen atoms such as butoxyethyl, methoxypropyl, propoxypropyl, etc. are mentioned. Alternatively, a substituent having 1 to 8 carbon atoms is preferable, and a hydrogen atom or a substituent having 1 to 4 carbon atoms is more preferable. When the number of carbon atoms is 19 or more, the time for producing the compound represented by the formula (III) greatly increases and the productivity tends to decrease.
工程1の式(II)で表される化合物と反応させるアルコールは、炭素数1〜18の水酸基含有化合物が好ましく、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール及びこれらの異性体のモノオール類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルなどのエーテル基含有モノオール類;エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、2−エチルー1,3−ヘキサンジオールなどのジオール類;グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールオクタンなどのトリオール類などが挙げられる。これらは単独もしくは混合して使用することができる。 The alcohol to be reacted with the compound represented by formula (II) in Step 1 is preferably a hydroxyl group-containing compound having 1 to 18 carbon atoms, such as methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, cyclohexanol, heptanol, octanol. , Nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, tridecanol, tetradecanol, pentadecanol, hexadecanol, heptadecanol, octadecanol and monools of these isomers; propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monopropyl ether , Ether group-containing monools such as ethylene glycol monobutyl ether; ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 2,2-dimethyl-1 Diols such as 3-propanediol, 2-ethyl-2-butyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol; triols such as glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, and trimethyloloctane And the like. These can be used alone or in combination.
工程1の式(II)で表される化合物と反応させるチオールは、炭素数1〜18のメルカプト基含有化合物が好ましく、例えばメタンチオール、エタンチオール、プロパンチオール、ブタンチオール、ペンタンチオール、ヘキサンチオール、シクロヘキサンチオール、ヘプタンチオール、オクタンチオール、ノナンチオール、デカンチオール、ウンデカンチオール、ドデカンチオール、トリデカンチオール、テトラデカンチオール、ペンタデカンチオール、ヘキサデカンチオール、ヘプタデカンチオール、オクタデカンチオール及びこれらの異性体のモノチオール類;1,2−エタンジチオール、1,3−プロパンジチオールなどのジチオール類などが挙げられる。これらは単独もしくは混合して使用することができる。 The thiol to be reacted with the compound represented by formula (II) in Step 1 is preferably a mercapto group-containing compound having 1 to 18 carbon atoms, such as methanethiol, ethanethiol, propanethiol, butanethiol, pentanethiol, hexanethiol, Cyclohexanethiol, heptanethiol, octanethiol, nonanethiol, decanethiol, undecanethiol, dodecanethiol, tridecanethiol, tetradecanthiol, pentadecanethiol, hexadecanethiol, heptadecanethiol, octadecanethiol and monothiols of these isomers; Examples include dithiols such as 1,2-ethanedithiol and 1,3-propanedithiol. These can be used alone or in combination.
工程1の式(II)で表される化合物と反応させるアセタールは、炭素数1〜18の水酸基含有化合物とケトンを酸触媒条件下で脱水縮合して得られる構造をもつ化合物が適している。ここで用いるケトンは特には限定されないが、好ましくは炭素数3〜9のケトンであり、例えばアセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルt−ブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロンなどが挙げられる。アセタールの例としては、2,2−ジメトキシプロパン、2,2−ジエトキシプロパン、2,2−ジブトキシプロパン、2,2−ジメトキシブタン、2,2−ジエトキシブタン、2,2−ジブトキシブタン、2,2−ジメトキシ−4−メチルペンタン、2,2−ジエトキシ−4−メチルペンタン、2,2−ジブトキシ−4−メチルペンタンなどの非環状アセタール類;2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン、2,2−ジメチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン、2−エチル−2−メチル−1,3−ジオキソラン、2−エチル−2−メチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン、2−イソブチル−2−メチル−1,3−ジオキソラン、2−イソブチル−2−メチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン、2,2−ジメチル−1,3−ジオキサン、2,2−ジメチル−4−メチル−1,3−ジオキサン、2−エチル−2−メチル−1,3−ジオキサン、2−エチル−2−メチル−4−メチル−1,3−ジオキサン、2−イソブチル−2−メチル−1,3−ジオキサン、2−イソブチル−2−メチル−4−メチル−1,3−ジオキサンなどの環状アセタール類などを挙げることができる。これらの中でも、2,2−ジメトキシプロパン、2,2−ジメトキシブタン、2,2−ジエトキシプロパン、2,2−ジエトキシブタン、2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン及び2,2−ジメチル−4−メチル−1,3−ジオキソランが工業的に入手しやすいため特に好ましい。これらは単独もしくは混合して使用することができる。 As the acetal to be reacted with the compound represented by formula (II) in Step 1, a compound having a structure obtained by dehydration condensation of a hydroxyl group-containing compound having 1 to 18 carbon atoms and a ketone under acid catalyst conditions is suitable. The ketone used here is not particularly limited, but is preferably a ketone having 3 to 9 carbon atoms, and examples thereof include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl t-butyl ketone, cyclohexanone, and isophorone. Examples of acetals include 2,2-dimethoxypropane, 2,2-diethoxypropane, 2,2-dibutoxypropane, 2,2-dimethoxybutane, 2,2-diethoxybutane, 2,2-dibutoxy Acyclic acetals such as butane, 2,2-dimethoxy-4-methylpentane, 2,2-diethoxy-4-methylpentane, 2,2-dibutoxy-4-methylpentane; 2,2-dimethyl-1,3 -Dioxolane, 2,2-dimethyl-4-methyl-1,3-dioxolane, 2-ethyl-2-methyl-1,3-dioxolane, 2-ethyl-2-methyl-4-methyl-1,3-dioxolane 2-isobutyl-2-methyl-1,3-dioxolane, 2-isobutyl-2-methyl-4-methyl-1,3-dioxolane, 2,2-dimethyl-1,3-di Xanthine, 2,2-dimethyl-4-methyl-1,3-dioxane, 2-ethyl-2-methyl-1,3-dioxane, 2-ethyl-2-methyl-4-methyl-1,3-dioxane, Examples thereof include cyclic acetals such as 2-isobutyl-2-methyl-1,3-dioxane and 2-isobutyl-2-methyl-4-methyl-1,3-dioxane. Among these, 2,2-dimethoxypropane, 2,2-dimethoxybutane, 2,2-diethoxypropane, 2,2-diethoxybutane, 2,2-dimethyl-1,3-dioxolane and 2,2- Dimethyl-4-methyl-1,3-dioxolane is particularly preferable because it is easily available industrially. These can be used alone or in combination.
工程1の式(II)で表される化合物と反応させるオルソエステルは、特に限定されないが、入手のしやすさから炭素数が4〜14であるものが好ましく、例えば、オルソぎ酸トリメチル、オルソぎ酸トリエチル、オルソぎ酸トリイソプロピル、オルソぎ酸トリブチル、オルソ酢酸トリメチル、オルソ酢酸トリエチル、オルソ酢酸トリイソプロピル、オルソ酢酸トリブチルなどが挙げられ、これらの中でも安価なオルソぎ酸トリメチル、オルソぎ酸トリエチル、オルソ酢酸トリメチル及びオルソ酢酸トリエチルが特に好ましい。これらは単独もしくは混合して使用することができる。 The orthoester to be reacted with the compound represented by the formula (II) in Step 1 is not particularly limited, but preferably has 4 to 14 carbon atoms because of its availability, for example, trimethyl orthoformate, ortho Examples include triethyl formate, triisopropyl orthoformate, tributyl orthoformate, trimethyl orthoacetate, triethyl orthoacetate, triisopropyl orthoacetate, tributyl orthoacetate, and among these, trimethyl orthoformate and triethyl orthoformate are inexpensive. Trimethyl orthoacetate and triethyl orthoacetate are particularly preferred. These can be used alone or in combination.
工程1で用いられるアルコール、チオール、アセタール及びオルソエステルからなる群から選ばれる化合物の合計量は、特には限定されないが、式(II)で表される化合物に対して、好ましくは1〜10モル当量、より好ましくは1.05〜5モル当量である。 Although the total amount of the compound selected from the group consisting of alcohol, thiol, acetal and orthoester used in Step 1 is not particularly limited, it is preferably 1 to 10 moles relative to the compound represented by Formula (II). Equivalent, more preferably 1.05 to 5 molar equivalent.
工程1の反応は、式(II)で表される化合物とアルコール、チオール、アセタール及びオルソエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物とを混合して、通常数十分〜数十時間かけて行う。この反応は生成物の着色を防ぐために、窒素などの不活性ガス雰囲気下で行なっても良い。必要に応じて、加熱したり、加圧したり、酸触媒を少量添加したり、溶媒を用いたり、また、系内で生成する水、ケトン、エステル、アルコール、チオールなどを系外に除去したりして反応を促進しても良い。加熱は通常30〜200℃が好ましいが、低温過ぎると反応の促進効果が少なく、高温過ぎると生成物が着色しやすくなるため、より好ましくは40〜180℃である。 The reaction in Step 1 is usually performed for several tens of minutes to several tens of hours by mixing the compound represented by the formula (II) and at least one compound selected from the group consisting of alcohol, thiol, acetal and orthoester. Do it. This reaction may be performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen in order to prevent coloring of the product. If necessary, heat, pressurize, add a small amount of acid catalyst, use a solvent, remove water, ketone, ester, alcohol, thiol, etc. generated in the system out of the system Then, the reaction may be promoted. The heating is usually preferably 30 to 200 ° C. However, if the temperature is too low, the reaction promoting effect is small, and if the temperature is too high, the product is likely to be colored.
上記酸触媒は、特に限定されないが、例えば希硫酸、希塩酸、リン酸などの無機ブレンステッド酸類;パラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸などの有機スルホン酸類;モノアルキルリン酸、ジアルキルリン酸などのリン酸エステル類;ギ酸、トリフルオロ酢酸、シュウ酸などのカルボン酸類;トリメチルシリルハライド、三フッ化ホウ素錯体、チタニウムテトラアルコキシド、四ハロゲン化チタン、酸化ジアルキル錫、ジアルキル錫ジカルボキシレート、モノアルキル錫トリカルボキシレート、錫ジカルボキシレート、四塩化錫、ジルコニウムテトラアルコキシド、四ハロゲン化ジルコニウム、亜鉛塩、クロム塩、マンガン塩、鉄塩、銅塩、セリウム塩、スカンジウム塩、イットリウム塩、ランタノイド塩、鉛化合物、ビスマス化合物、アンチモン化合物、金属トリフラート、金属テトラフルオロボレート塩、金属アセチルアセトネート塩などのルイス酸類;クレイ、活性白土、酸性白土、シリカ、アルミナ、ゼオライト、カチオン交換樹脂などの固体酸触媒類などが挙げられる。該カチオン交換樹脂としては、スルホン酸基、リン酸基、カルボキシル基などの官能基をもつイオン交換樹脂が好ましく、中でもスルホン酸基又はリン酸基をもつイオン交換樹脂が好ましい。カチオン交換樹脂の市販品としては、例えばアンバーリスト15JWET、アンバーリスト15DRY、アンバーリスト16WET、アンバーリスト31WET(以上、ローム&ハース社製)、RCP−160M、RCP−150H、RCP−170H、PK−216(以上、三菱化学社製)、ダウエックス50W(ダウケミカル社製)などが挙げられる。 The acid catalyst is not particularly limited. For example, inorganic Bronsted acids such as dilute sulfuric acid, dilute hydrochloric acid and phosphoric acid; organic sulfonic acids such as paratoluenesulfonic acid and methanesulfonic acid; phosphorus such as monoalkyl phosphoric acid and dialkyl phosphoric acid Acid esters; carboxylic acids such as formic acid, trifluoroacetic acid, oxalic acid; trimethylsilyl halide, boron trifluoride complex, titanium tetraalkoxide, titanium tetrahalide, dialkyltin oxide, dialkyltin dicarboxylate, monoalkyltin tricarboxylate Rate, tin dicarboxylate, tin tetrachloride, zirconium tetraalkoxide, zirconium tetrahalide, zinc salt, chromium salt, manganese salt, iron salt, copper salt, cerium salt, scandium salt, yttrium salt, lanthanoid salt, lead compound, Bismuth compound Antimony compounds, metal triflates, metal tetrafluoroborate salt, Lewis acids such as metal acetylacetonate salts; clay, activated clay, acid clay, silica, alumina, zeolites, and the like solid acid catalysts such as cation exchange resins. As the cation exchange resin, an ion exchange resin having a functional group such as a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, or a carboxyl group is preferable, and an ion exchange resin having a sulfonic acid group or a phosphoric acid group is particularly preferable. Examples of commercially available cation exchange resins include Amberlyst 15JWET, Amberlyst 15DRY, Amberlyst 16WET, Amberlyst 31WET (manufactured by Rohm & Haas), RCP-160M, RCP-150H, RCP-170H, PK-216 (Above, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), Dowex 50W (manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) and the like.
酸触媒の添加量は、特には限定されないが、無機酸類、有機スルホン酸類、リン酸エステル類、カルボン酸類及びルイス酸類の場合は式(II)で表される化合物に対して0.01〜10モル%が好ましく、固体酸触媒類の場合は式(II)で表される化合物に対して0.1〜500重量%が好ましい。固体酸触媒類は、反応後、濾過により分離することができる。 The addition amount of the acid catalyst is not particularly limited, but in the case of inorganic acids, organic sulfonic acids, phosphate esters, carboxylic acids and Lewis acids, 0.01 to 10 with respect to the compound represented by formula (II). Mole% is preferable, and in the case of solid acid catalysts, 0.1 to 500% by weight is preferable with respect to the compound represented by the formula (II). Solid acid catalysts can be separated by filtration after the reaction.
また、溶媒としては、公知の有機溶剤が使用できる。溶媒の使用量は特に限定されないが、多過ぎると経済性が低下するので式(II)で表される化合物の重量に対して10倍以下が好ましい。系内で生成する水、ケトン、エステル、アルコール、チオールなどの系外への除去は、加圧、常圧又は減圧条件下で、必要に応じて加熱したり空気や窒素などのガスを吹き込んだりして行うことができる。 Moreover, a well-known organic solvent can be used as a solvent. The amount of the solvent to be used is not particularly limited, but if it is too much, the economical efficiency is lowered, so that it is preferably 10 times or less with respect to the weight of the compound represented by the formula (II). Removal of water, ketones, esters, alcohols, thiols, etc. generated in the system outside the system may be performed under pressure, normal pressure, or reduced pressure conditions by heating or blowing a gas such as air or nitrogen as necessary. Can be done.
工程1の反応において、過酸化物の生成を防ぐために、系内に酸化防止剤を添加してもよい。酸化防止剤としては、特には限定されないが、例えば、ベンゾキノンなどのキノン系化合物;ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ジ−t−ブチルメチルフェノールなどのフェノール系化合物;フェニレンジアミン系化合物、フェノチアジンなどのアミン化合物;N−オキシル化合物、ニトロソ化合物、窒素酸化物などから選ばれる1種以上を用いることができる。酸化防止剤を添加する場合は、式(II)で表される化合物とアルコール、チオール、アセタール及びオルソエステルからなる群から選ばれる化合物との合計量に対し、特には限定されないが、好ましくは10〜10,000ppm、特に好ましくは100〜5,000ppmである
工程1の反応で得られる式(III)で表される化合物において、X1、X2、X3、R4、R5及びR6は、反応に用いるアルコール、チオール、アセタール及び/又はオルソエステルの種類によって従属的に決定されるものであり、前記の種類のアルコール、チオール、アセタール及び/又はオルソエステルを用いた場合、X1、X2及びX3は、それぞれ酸素原子又はイオウ原子であり、R4及びR5はそれぞれ炭素数1〜18の置換基、R6は水素原子又は炭素数1〜18の置換基であり、R4、R5及びR6から選ばれる2つ以上の置換基が互いに結合してX1、X2及びX3から選ばれる2個以上をヘテロ原子とする複素環を形成していてもよく、R1は前記と同意義である。
In the reaction of Step 1, an antioxidant may be added to the system in order to prevent the formation of peroxide. Although it does not specifically limit as antioxidant, For example, Quinone type compounds, such as benzoquinone; Phenolic compounds, such as hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, and di-t-butylmethylphenol; Amines compounds, such as a phenylenediamine type compound and phenothiazine One or more selected from N-oxyl compounds, nitroso compounds, nitrogen oxides and the like can be used. When the antioxidant is added, the total amount of the compound represented by the formula (II) and the compound selected from the group consisting of alcohol, thiol, acetal and orthoester is not particularly limited, but preferably 10 In the compound represented by the formula (III) obtained by the reaction in Step 1, X 1 , X 2 , X 3 , R 4 , R 5 and R 6 are preferably from 10,000 to 10,000 ppm, particularly preferably from 100 to 5,000 ppm. Is subordinately determined by the type of alcohol, thiol, acetal and / or orthoester used in the reaction, and when using the above-mentioned type of alcohol, thiol, acetal and / or orthoester, X 1 , X 2 and X 3 are each oxygen atom or a sulfur atom, respectively R 4 and R 5 substituents having 1 to 18 carbon atoms, R 6 is An atom or a substituent having 1 to 18 carbon atoms, R 4, R 5 and the two or more substituents selected from R 6 are bonded to each other X 1, X 2 and X 3 of two or more selected May be formed as a heteroatom, and R 1 is as defined above.
式(III)で表される化合物としては、例えば2,2−ジアルコキシアルカン酸エステル類、2−アルキル−2−アルコキシカルボニル−1,3−ジオキソラン類、2−アルキル−2−アルコキシカルボニル−1,3−ジオキサン類、2,2−ジ(アルキルチオ)アルカン酸エステル類、2,2−ジ(アルキルチオ)チオアルカン酸エステル類、2−アルキル−2−アルコキシカルボニル−1,3−ジチオラン類、2−アルキル−2−アルコキシカルボニル−1,3−ジチアン類、2−アルキル−2−(アルキルチオ)カルボニル−1,3−ジチオラン類、2−アルキル−2−(アルキルチオ)カルボニル−1,3−ジチアン類などが挙げられる。 Examples of the compound represented by the formula (III) include 2,2-dialkoxyalkanoic acid esters, 2-alkyl-2-alkoxycarbonyl-1,3-dioxolanes, 2-alkyl-2-alkoxycarbonyl-1 , 3-dioxanes, 2,2-di (alkylthio) alkanoic acid esters, 2,2-di (alkylthio) thioalkanoic acid esters, 2-alkyl-2-alkoxycarbonyl-1,3-dithiolanes, 2- Alkyl-2-alkoxycarbonyl-1,3-dithianes, 2-alkyl-2- (alkylthio) carbonyl-1,3-dithiolanes, 2-alkyl-2- (alkylthio) carbonyl-1,3-dithianes, etc. Is mentioned.
工程1の反応により得られる式(III)で表される化合物は、本製造方法によれば、溶液の形態で得られる場合が多い。この溶液を濃縮することで、純度の高い化合物を得ることができる。また、必要に応じて蒸留精製、抽出操作又は水による洗浄をすることで、さらに純度を高めることができる。 According to this production method, the compound represented by the formula (III) obtained by the reaction in Step 1 is often obtained in the form of a solution. By concentrating this solution, a highly pure compound can be obtained. Moreover, the purity can be further increased by performing distillation purification, extraction operation or washing with water as necessary.
工程1の反応において酸触媒を用いた場合は、式(III)で表される化合物を含む溶液を濃縮、蒸留精製、抽出操作又は洗浄する前に、用いた酸触媒の一部又は全部を、塩基で中和しても良いし、吸着剤で吸着除去しても良い。該塩基としては、特に限定されないが、例えば金属水酸化物、金属酸化物、アルコキシド、アンモニア、アミン、金属カルボキシレートなどが挙げられる。吸着剤としては、特に限定されないが、例えばクレイ、酸性白土、活性白土、アルミナ、シリカ、ゼオライト、イオン交換樹脂、塩基性無機化合物などが挙げられる。 When an acid catalyst is used in the reaction of step 1, before or after concentration, distillation purification, extraction operation or washing of the solution containing the compound represented by formula (III), a part or all of the acid catalyst used is It may be neutralized with a base or adsorbed and removed with an adsorbent. Although it does not specifically limit as this base, For example, a metal hydroxide, a metal oxide, an alkoxide, ammonia, an amine, a metal carboxylate etc. are mentioned. The adsorbent is not particularly limited, and examples thereof include clay, acidic clay, activated clay, alumina, silica, zeolite, ion exchange resin, and basic inorganic compound.
工程2において、式(III)で表される化合物は純度を高めてから式(IV)で表される化合物と反応させても良いし、式(III)で表される化合物を含む溶液を完全に精製しないで式(IV)で表される化合物と反応させても良い。後者の場合、この溶液は必要に応じて適宜濃縮、抽出、洗浄及び/又は濾過を行なっても良い。また、後者の場合で、工程1において酸触媒を使用している場合は、式(IV)で表される化合物と混合する前に、その酸触媒の全部又は一部をあらかじめ、塩基で中和しておいても良いし、吸着剤で吸着除去しても良い。 In step 2, the compound represented by the formula (III) may be reacted with the compound represented by the formula (IV) after increasing the purity, or the solution containing the compound represented by the formula (III) may be completely removed. The compound may be reacted with the compound represented by the formula (IV) without purification. In the latter case, this solution may be appropriately concentrated, extracted, washed and / or filtered as necessary. In the latter case, when an acid catalyst is used in step 1, all or part of the acid catalyst is neutralized with a base in advance before mixing with the compound represented by formula (IV). Alternatively, it may be adsorbed and removed by an adsorbent.
式(IV)で表される化合物において、R2は水素原子又は炭素数1〜8の置換基であり、例えば水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル及びそれらの異性構造のアルキル基類;酸素原子を含む炭素数1〜8の有機基などが挙げられるが、入手のしやすさから水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基がより好ましい。炭素数が9以上になると、式(V)で表される化合物を製造するための時間が増加し生産性が低下する場合がある。 In the compound represented by the formula (IV), R 2 is a hydrogen atom or a substituent having 1 to 8 carbon atoms, such as hydrogen, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl and isomers thereof. Alkyl groups having a structure; examples thereof include an organic group having 1 to 8 carbon atoms including an oxygen atom, and a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable because of easy availability. When the number of carbon atoms is 9 or more, the time for producing the compound represented by formula (V) may increase and productivity may decrease.
Yは、炭素数1〜6の直鎖のアルキレン基又は該アルキレン基の水素の一部もしくは全部を炭素数1〜6の置換基により置換されたものである。置換されている場合のそれぞれの置換基の炭素数は7以上になると式(V)で表される化合物を製造するための時間が大幅に増加し生産性が低下する場合がある。式(IV)で表される化合物の例としては、2−アミノエタノール、2−(メチルアミノ)エタノール、2−(エチルアミノ)エタノール、2−(イソプロピルアミノ)エタノール、2−(ブチルアミノ)エタノール、2−(t−ブチルアミノ)エタノールなどの2−アミノエタノール誘導体類;また、1−アミノ−2−プロパノール、1−(メチルアミノ)−2−プロパノール、1−(エチルアミノ)−2−プロパノール、1−(イソプロピルアミノ)−2−プロパノール、1−(ブチルアミノ)−2−プロパノール、1−(t−ブチルアミノ)−2−プロパノールなどの1−アミノ−2−プロパノール誘導体類;2−アミノ−1−プロパノール、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、2−アミノ−1−ブタノール、2−アミノ−1−ペンタノール、2−アミノ−1−ヘキサノールなどの2−アミノ−1−アルカノール誘導体類;1−アミノ−2−ブタノール、1−(メチルアミノ)−2−ブタノール、1−(エチルアミノ)−2−ブタノール、1−(イソプロピルアミノ)−2−ブタノール、1−(ブチルアミノ)−2−ブタノール、1−(t−ブチルアミノ)−2−ブタノールなどの1−アミノブタノール誘導体類;3−アミノ−1−プロパノール、4−アミノ−1−ブタノール、6−アミノ−1−ヘキサノールなどのω−アミノ−1−アルカノール誘導体類などが挙げられる。これらの中でも、Yがエチレン基である2−アミノエタノール誘導体類が、式(V)で表される化合物を製造するための時間を短縮するのに好ましい。 Y is a linear alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, or a part or all of hydrogen of the alkylene group substituted with a substituent having 1 to 6 carbon atoms. When the number of carbon atoms of each substituent when substituted is 7 or more, the time for producing the compound represented by the formula (V) may be significantly increased and productivity may be lowered. Examples of the compound represented by the formula (IV) include 2-aminoethanol, 2- (methylamino) ethanol, 2- (ethylamino) ethanol, 2- (isopropylamino) ethanol, 2- (butylamino) ethanol. 2-aminoethanol derivatives such as 2- (t-butylamino) ethanol; 1-amino-2-propanol, 1- (methylamino) -2-propanol, 1- (ethylamino) -2-propanol 1-amino-2-propanol derivatives such as 1- (isopropylamino) -2-propanol, 1- (butylamino) -2-propanol, 1- (t-butylamino) -2-propanol; -1-propanol, 2-amino-2-methyl-1-propanol, 2-amino-1-butanol, 2-amino-1 2-amino-1-alkanol derivatives such as pentanol and 2-amino-1-hexanol; 1-amino-2-butanol, 1- (methylamino) -2-butanol, 1- (ethylamino) -2- 1-aminobutanol derivatives such as butanol, 1- (isopropylamino) -2-butanol, 1- (butylamino) -2-butanol, 1- (t-butylamino) -2-butanol; 3-amino-1 Ω-amino-1-alkanol derivatives such as -propanol, 4-amino-1-butanol, 6-amino-1-hexanol and the like. Among these, 2-aminoethanol derivatives in which Y is an ethylene group are preferable for shortening the time for producing the compound represented by the formula (V).
式(III)で表される化合物に作用させる式(IV)で表される化合物の量は、特には限定されないが、式(III)で表される化合物に対して、好ましくは1〜3モル当量、より好ましくは1.05〜1.5モル当量である。 The amount of the compound represented by the formula (IV) to act on the compound represented by the formula (III) is not particularly limited, but is preferably 1 to 3 mol relative to the compound represented by the formula (III). The equivalent, more preferably 1.05 to 1.5 molar equivalent.
式(III)で表される化合物と式(IV)で表される化合物の反応は、これらを混合し、通常数十分〜数十時間かけて行う。本反応は、生成物の着色を防ぐために不活性ガス雰囲気下で行っても良い。この際、必要に応じて、加熱したり、加圧したり、触媒を添加したり、溶媒を用いたり、また、系内で生成するアルコールを系外に除去したりして反応を促進させることができる。加熱は通常30〜230℃程度が好ましいが、低温過ぎると反応の促進効果が少なく高温過ぎると生成物が着色しやすくなるため、より好ましくは40〜180℃である。 The reaction of the compound represented by the formula (III) and the compound represented by the formula (IV) is performed by mixing them and usually taking several tens of minutes to several tens of hours. This reaction may be performed in an inert gas atmosphere to prevent the product from being colored. At this time, if necessary, the reaction can be promoted by heating, pressurizing, adding a catalyst, using a solvent, or removing alcohol generated in the system out of the system. it can. The heating is usually preferably about 30 to 230 ° C., but if the temperature is too low, the reaction promoting effect is small, and if the temperature is too high, the product tends to be colored.
上記触媒としては、酸触媒と塩基触媒の両方が使用可能であるが、塩基触媒を用いるのがより好ましい。塩基触媒としては、特に限定されないが、例えば金属水酸化物類、金属アルコキシド、金属酸化物、アンモニア、アミン、金属カルボキシレート、金属フェノキシド、塩基性を示す有機オニウム塩、ヒドロキシドイオン又はカルボキシラートイオンを含有するアニオン交換樹脂などが挙げられる。塩基触媒の添加量は、特には限定されないが、金属水酸化物、金属アルコキシド、金属酸化物、アンモニア、アミン、金属カルボキシレート、金属フェノキシド、塩基性を示す有機オニウム塩などを用いる場合は、式(III)で表される化合物に対して0.01〜10モル%が好ましく、アニオン交換樹脂を用いる場合は0.1〜500重量%が好ましい。アニオン交換樹脂は、反応後、濾過により分離することができる。 As the catalyst, both an acid catalyst and a base catalyst can be used, but it is more preferable to use a base catalyst. The base catalyst is not particularly limited. For example, metal hydroxides, metal alkoxides, metal oxides, ammonia, amines, metal carboxylates, metal phenoxides, basic organic onium salts, hydroxide ions or carboxylate ions. An anion exchange resin containing The addition amount of the base catalyst is not particularly limited, but when using a metal hydroxide, metal alkoxide, metal oxide, ammonia, amine, metal carboxylate, metal phenoxide, basic organic onium salt, etc. 0.01-10 mol% is preferable with respect to the compound represented by (III), and 0.1-500 weight% is preferable when using an anion exchange resin. The anion exchange resin can be separated by filtration after the reaction.
また、溶媒は、公知の有機溶剤が使用できるが、比較的極性が高い溶剤がより好ましい。溶媒の使用量は特に限定されないが、多過ぎると経済性が低下するので、式(III)で表される化合物の重量に対して10倍以下が好ましい。系内で生成するアルコールの系外への除去は常圧又は減圧条件下で、必要に応じて加熱したり空気や窒素などのガスを吹き込んだりして行うことができる。ガスを吹き込む場合は、生成物の着色を防ぐために、不活性ガスが好ましく、経済的な観点から窒素が好ましい。 Moreover, although a well-known organic solvent can be used for a solvent, a solvent with comparatively high polarity is more preferable. The amount of the solvent to be used is not particularly limited, but if it is too much, the economy is lowered, and therefore it is preferably 10 times or less with respect to the weight of the compound represented by the formula (III). Removal of the alcohol produced in the system to the outside of the system can be performed under normal pressure or reduced pressure conditions by heating or blowing a gas such as air or nitrogen as necessary. In the case of blowing gas, an inert gas is preferable in order to prevent coloring of the product, and nitrogen is preferable from an economical viewpoint.
工程2の反応において、過酸化物の生成を防ぐために、系内に酸化防止剤を添加してもよい。酸化防止剤としては、特には限定されないが、例えば、前記の酸化防止剤の1種以上を用いることができる。酸化防止剤を添加する場合は、式(III)で表される化合物と式(IV)で表される化合物の合計量に対し、特には限定されないが、好ましくは10〜10,000ppm、特に好ましくは100〜5,000ppmである。 In the reaction of Step 2, an antioxidant may be added to the system in order to prevent the formation of peroxide. Although it does not specifically limit as antioxidant, For example, 1 or more types of the said antioxidant can be used. When an antioxidant is added, it is not particularly limited with respect to the total amount of the compound represented by the formula (III) and the compound represented by the formula (IV), but is preferably 10 to 10,000 ppm, particularly preferably Is 100 to 5,000 ppm.
式(V)で表される化合物は、式(III)で表される化合物と式(IV)で表される化合物との反応により得られる。式(V)中のX1、X2、R1、R2、R4及びR5は、反応に用いる式(III)で表される化合物及び式(IV)で表される化合物の構造によって従属的に決定されるものである。式(V)で表される化合物としては、例えばN−(2−ヒドロキシアルキル)−2,2−ジアルコキシアルカン酸アミド、N−アルキル−N−(2−ヒドロキシアルキル)−2,2−ジアルコキシアルカン酸アミド、2−アルキル−2−(2−ヒドロキシアルキル)アミノカルボニル−1,3−ジオキソラン類、2−アルキル−2−(N−アルキル−N−(2−ヒドロキシアルキル)アミノ)カルボニル−1,3−ジオキソラン類、2−アルキル−2−(2−ヒドロキシアルキル)アミノカルボニル−1,3−ジオキサン類、2−アルキル−2−(N−アルキル−N−(2−ヒドロキシアルキル)アミノ)カルボニル−1,3−ジオキサン類、N−(3−ヒドロキシアルキル)−2,2−ジアルコキシアルカン酸アミド、N−アルキル−N−(3−ヒドロキシアルキル)−2,2−ジアルコキシアルカン酸アミド、2−アルキル−2−(3−ヒドロキシアルキル)アミノカルボニル−1,3−ジオキソラン類、2−アルキル−2−(N−アルキル−N−(3−ヒドロキシアルキル)アミノ)カルボニル−1,3−ジオキソラン類、2−アルキル−2−(3−ヒドロキシアルキル)アミノカルボニル−1,3−ジオキサン類、2−アルキル−2−(N−アルキル−N−(3−ヒドロキシアルキル)アミノ)カルボニル−1,3−ジオキサン類、N−(4−ヒドロキシアルキル)−2,2−ジアルコキシアルカン酸アミド、N−アルキル−N−(4−ヒドロキシアルキル)−2,2−ジアルコキシアルカン酸アミド、2−アルキル−2−(4−ヒドロキシアルキル)アミノカルボニル−1,3−ジオキソラン類、2−アルキル−2−(N−アルキル−N−(4−ヒドロキシアルキル)アミノ)カルボニル−1,3−ジオキソラン類、2−アルキル−2−(4−ヒドロキシアルキル)アミノカルボニル−1,3−ジオキサン類、2−アルキル−2−(N−アルキル−N−(4−ヒドロキシアルキル)アミノ)カルボニル−1,3−ジオキサン類、N−(5−ヒドロキシアルキル)−2,2−ジアルコキシアルカン酸アミド、N−アルキル−N−(5−ヒドロキシアルキル)−2,2−ジアルコキシアルカン酸アミド、2−アルキル−2−(5−ヒドロキシアルキル)アミノカルボニル−1,3−ジオキソラン類、2−アルキル−2−(N−アルキル−N−(5−ヒドロキシアルキル)アミノ)カルボニル−1,3−ジオキソラン類、2−アルキル−2−(5−ヒドロキシアルキル)アミノカルボニル−1,3−ジオキサン類、2−アルキル−2−(N−アルキル−N−(5−ヒドロキシアルキル)アミノ)カルボニル−1,3−ジオキサン類、N−(6−ヒドロキシアルキル)−2,2−ジアルコキシアルカン酸アミド、N−アルキル−N−(6−ヒドロキシアルキル)−2,2−ジアルコキシアルカン酸アミド、2−アルキル−2−(6−ヒドロキシアルキル)アミノカルボニル−1,3−ジオキソラン類、2−アルキル−2−(N−アルキル−N−(6−ヒドロキシアルキル)アミノ)カルボニル−1,3−ジオキソラン類、2−アルキル−2−(6−ヒドロキシアルキル)アミノカルボニル−1,3−ジオキサン類、2−アルキル−2−(N−アルキル−N−(6−ヒドロキシアルキル)アミノ)カルボニル−1,3−ジオキサン類、N−(2−ヒドロキシアルキル)−2,2−ジ(アルキルチオ)アルカン酸アミド類、N−アルキル−N−(2−ヒドロキシアルキル)−2,2−ジ(アルキルチオ)アルカン酸アミド類、2−アルキル−2−(2−ヒドロキシアルキル)アミノカルボニル−1,3−ジチオラン類、2−アルキル−2−(N−アルキル−N−(2−ヒドロキシアルキル)アミノ)カルボニル−1,3−ジチオラン類、2−アルキル−2−(2−ヒドロキシアルキル)アミノカルボニル−1,3−ジチアン類、2−アルキル−2−(N−アルキル−N−(2−ヒドロキシアルキル)アミノ)カルボニル−1,3−ジチアン類、N−(3−ヒドロキシアルキル)−2,2−ジ(アルキルチオ)アルカン酸アミド類、N−アルキル−N−(3−ヒドロキシアルキル)−2,2−ジ(アルキルチオ)アルカン酸アミド類、2−アルキル−2−(3−ヒドロキシアルキル)アミノカルボニル−1,3−ジチオラン類、2−アルキル−2−(N−アルキル−N−(3−ヒドロキシアルキル)アミノ)カルボニル−1,3−ジチオラン類、2−アルキル−2−(3−ヒドロキシアルキル)アミノカルボニル−1,3−ジチアン類、2−アルキル−2−(N−アルキル−N−(3−ヒドロキシアルキル)アミノ)カルボニル−1,3−ジチアン類などが挙げられる。 The compound represented by the formula (V) is obtained by reacting the compound represented by the formula (III) with the compound represented by the formula (IV). X 1 , X 2 , R 1 , R 2 , R 4 and R 5 in the formula (V) depend on the structure of the compound represented by the formula (III) and the compound represented by the formula (IV) used in the reaction. Dependently determined. Examples of the compound represented by the formula (V) include N- (2-hydroxyalkyl) -2,2-dialkoxyalkanoic acid amide, N-alkyl-N- (2-hydroxyalkyl) -2,2-di Alkoxyalkanoic acid amides, 2-alkyl-2- (2-hydroxyalkyl) aminocarbonyl-1,3-dioxolanes, 2-alkyl-2- (N-alkyl-N- (2-hydroxyalkyl) amino) carbonyl- 1,3-dioxolanes, 2-alkyl-2- (2-hydroxyalkyl) aminocarbonyl-1,3-dioxanes, 2-alkyl-2- (N-alkyl-N- (2-hydroxyalkyl) amino) Carbonyl-1,3-dioxanes, N- (3-hydroxyalkyl) -2,2-dialkoxyalkanoic acid amides, N-alkyl-N- ( 3-hydroxyalkyl) -2,2-dialkoxyalkanoic acid amide, 2-alkyl-2- (3-hydroxyalkyl) aminocarbonyl-1,3-dioxolanes, 2-alkyl-2- (N-alkyl-N) -(3-hydroxyalkyl) amino) carbonyl-1,3-dioxolanes, 2-alkyl-2- (3-hydroxyalkyl) aminocarbonyl-1,3-dioxanes, 2-alkyl-2- (N-alkyl) -N- (3-hydroxyalkyl) amino) carbonyl-1,3-dioxanes, N- (4-hydroxyalkyl) -2,2-dialkoxyalkanoic acid amide, N-alkyl-N- (4-hydroxyalkyl) ) -2,2-dialkoxyalkanoic acid amide, 2-alkyl-2- (4-hydroxyalkyl) aminocarbonyl-1 3-dioxolanes, 2-alkyl-2- (N-alkyl-N- (4-hydroxyalkyl) amino) carbonyl-1,3-dioxolanes, 2-alkyl-2- (4-hydroxyalkyl) aminocarbonyl- 1,3-dioxanes, 2-alkyl-2- (N-alkyl-N- (4-hydroxyalkyl) amino) carbonyl-1,3-dioxanes, N- (5-hydroxyalkyl) -2,2- Dialkoxyalkanoic acid amides, N-alkyl-N- (5-hydroxyalkyl) -2,2-dialkoxyalkanoic acid amides, 2-alkyl-2- (5-hydroxyalkyl) aminocarbonyl-1,3-dioxolanes 2-alkyl-2- (N-alkyl-N- (5-hydroxyalkyl) amino) carbonyl-1,3-dioxolanes 2-alkyl-2- (5-hydroxyalkyl) aminocarbonyl-1,3-dioxanes, 2-alkyl-2- (N-alkyl-N- (5-hydroxyalkyl) amino) carbonyl-1,3-dioxane N- (6-hydroxyalkyl) -2,2-dialkoxyalkanoic acid amide, N-alkyl-N- (6-hydroxyalkyl) -2,2-dialkoxyalkanoic acid amide, 2-alkyl-2- (6-hydroxyalkyl) aminocarbonyl-1,3-dioxolanes, 2-alkyl-2- (N-alkyl-N- (6-hydroxyalkyl) amino) carbonyl-1,3-dioxolanes, 2-alkyl- 2- (6-hydroxyalkyl) aminocarbonyl-1,3-dioxanes, 2-alkyl-2- (N-alkyl-N- (6- Hydroxyalkyl) amino) carbonyl-1,3-dioxanes, N- (2-hydroxyalkyl) -2,2-di (alkylthio) alkanoic acid amides, N-alkyl-N- (2-hydroxyalkyl) -2 , 2-Di (alkylthio) alkanoic acid amides, 2-alkyl-2- (2-hydroxyalkyl) aminocarbonyl-1,3-dithiolanes, 2-alkyl-2- (N-alkyl-N- (2- Hydroxyalkyl) amino) carbonyl-1,3-dithiolanes, 2-alkyl-2- (2-hydroxyalkyl) aminocarbonyl-1,3-dithianes, 2-alkyl-2- (N-alkyl-N- ( 2-hydroxyalkyl) amino) carbonyl-1,3-dithianes, N- (3-hydroxyalkyl) -2,2-di (alkylthio) Lucanamides, N-alkyl-N- (3-hydroxyalkyl) -2,2-di (alkylthio) alkanoic acid amides, 2-alkyl-2- (3-hydroxyalkyl) aminocarbonyl-1,3- Dithiolanes, 2-alkyl-2- (N-alkyl-N- (3-hydroxyalkyl) amino) carbonyl-1,3-dithiolanes, 2-alkyl-2- (3-hydroxyalkyl) aminocarbonyl-1, Examples include 3-dithianes, 2-alkyl-2- (N-alkyl-N- (3-hydroxyalkyl) amino) carbonyl-1,3-dithianes, and the like.
工程2の反応により得られる式(V)で表される化合物は、本製造方法によれば、溶液の形態で得られる場合が多い。この溶液を濃縮することで、純度の高い化合物を得ることができる。また、必要に応じて蒸留精製、再結晶、抽出操作又は水による洗浄をすることで、さらに純度の高い化合物を得ることができる。 The compound represented by the formula (V) obtained by the reaction in Step 2 is often obtained in the form of a solution according to this production method. By concentrating this solution, a highly pure compound can be obtained. Moreover, a compound with higher purity can be obtained by performing distillation purification, recrystallization, extraction operation or washing with water as necessary.
工程2において塩基触媒を用いた場合は、式(V)で表される化合物を含む溶液を濃縮、蒸留精製、再結晶、抽出操作又は洗浄する前に、用いた塩基触媒の一部又は全部を酸で中和しても良いし吸着剤で吸着除去しても良い。酸としては、特に限定されないが、例えば希硫酸、希塩酸、リン酸などの無機ブレンステッド酸類;パラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸などの有機スルホン酸類;モノアルキルリン酸、ジアルキルリン酸などのリン酸エステル類;ギ酸、トリフルオロ酢酸、シュウ酸などのカルボン酸類;ルイス酸性を示す金属含有化合物;クレイ、シリカ、ゼオライト、カチオン交換樹脂などの固体酸触媒類などが挙げられる。吸着剤としては、特に限定されないが、例えば、酸性白土、活性白土、アルミナ、シリカ、ゼオライト、塩基性無機化合物、イオン交換樹脂などが挙げられる。 When a base catalyst is used in Step 2, before the solution containing the compound represented by formula (V) is concentrated, distilled, purified, recrystallized, extracted, or washed, a part or all of the used base catalyst is removed. It may be neutralized with an acid or adsorbed and removed with an adsorbent. Although it does not specifically limit as acid, For example, inorganic Bronsted acids, such as dilute sulfuric acid, dilute hydrochloric acid, and phosphoric acid; Organic sulfonic acids, such as para-toluenesulfonic acid and methanesulfonic acid; Phosphoric acids, such as monoalkyl phosphoric acid and dialkyl phosphoric acid Examples include esters; carboxylic acids such as formic acid, trifluoroacetic acid, and oxalic acid; metal-containing compounds exhibiting Lewis acidity; solid acid catalysts such as clay, silica, zeolite, and cation exchange resin. The adsorbent is not particularly limited, and examples thereof include acidic clay, activated clay, alumina, silica, zeolite, a basic inorganic compound, and an ion exchange resin.
工程3において、式(V)で表される化合物は純度を高めてからイソシアネート基含有化合物と反応させても良いし、式(V)で表される化合物を含む溶液を完全に精製しないでイソシアネート基含有化合物と反応させても良い。後者の場合、この溶液は必要に応じて適宜濃縮、分液、洗浄及び/又は濾過を行なっても良い。また、後者の場合で、かつ、式(III)で表される化合物と式(IV)で表される化合物とを反応させる際に触媒を使用している場合は、イソシアネート基含有化合物と混合する前に、用いた触媒の一部又は全部を、中和しても良いし、吸着剤で吸着除去しても良い。 In step 3, the compound represented by the formula (V) may be reacted with an isocyanate group-containing compound after increasing its purity, or the solution containing the compound represented by the formula (V) may be completely purified without purification. You may make it react with a group containing compound. In the latter case, this solution may be concentrated, separated, washed and / or filtered as necessary. In the latter case, and when a catalyst is used when the compound represented by the formula (III) and the compound represented by the formula (IV) are reacted, they are mixed with the isocyanate group-containing compound. Before, a part or all of the used catalyst may be neutralized or removed by adsorption with an adsorbent.
式(VI)で表される有機基は、式(V)で表される化合物とイソシアネート基含有化合物とを反応させて得られるカーバメート誘導基である。式(VI)中のX1、X2、R1、R2、R4及びR5は、反応に用いる式(V)で表される化合物の構造によって従属的に決定されるものである。式(VI)で表される有機基としては、例えば、(2,2−ジアルコキシアルカン酸アミド)アルコキシカルボニルアミノ基、(N−アルキル−2,2−ジアルコキシアルカン酸アミド)アルコキシカルボニルアミノ基、(2−アルキル−2−(1,3−ジオキソラン)カルボキサミド)アルコキシカルボニルアミノ基、(N−アルキル−2−アルキル−2−(1,3−ジオキソラン)カルボキサミド)アルコキシカルボニルアミノ基、(2−アルキル−2−(1,3−ジオキサン)カルボキサミド)アルコキシカルボニルアミノ基、(N−アルキル−2−アルキル−2−(1,3−ジオキサン)カルボキサミド)アルコキシカルボニルアミノ基、(2,2−ジ(アルキルチオ)アルカン酸アミド)アルコキシカルボニルアミノ基、(N−アルキル−2,2−ジ(アルキルチオ)アルカン酸アミド)アルコキシカルボニルアミノ基、(2−アルキル−2−(1,3−ジチオラン)カルボキサミド)アルコキシカルボニルアミノ基、(N−アルキル−2−アルキル−2−(1,3−ジチオラン)カルボキサミド)アルコキシカルボニルアミノ基、(2−アルキル−2−(1,3−ジチアン)カルボキサミド)アルコキシカルボニルアミノ基、(N−アルキル−2−アルキル−2−(1,3−ジチアン)カルボキサミド)アルコキシカルボニルアミノ基などが挙げられる。 The organic group represented by the formula (VI) is a carbamate-derived group obtained by reacting the compound represented by the formula (V) with an isocyanate group-containing compound. X 1 , X 2 , R 1 , R 2 , R 4 and R 5 in the formula (VI) are dependently determined by the structure of the compound represented by the formula (V) used in the reaction. Examples of the organic group represented by the formula (VI) include (2,2-dialkoxyalkanoic acid amide) alkoxycarbonylamino group, (N-alkyl-2,2-dialkoxyalkanoic acid amide) alkoxycarbonylamino group. , (2-alkyl-2- (1,3-dioxolane) carboxamide) alkoxycarbonylamino group, (N-alkyl-2-alkyl-2- (1,3-dioxolane) carboxamide) alkoxycarbonylamino group, Alkyl-2- (1,3-dioxane) carboxamido) alkoxycarbonylamino group, (N-alkyl-2-alkyl-2- (1,3-dioxane) carboxamido) alkoxycarbonylamino group, (2,2-di ( Alkylthio) alkanoic acid amide) alkoxycarbonylamino group, (N-al) -2,2-di (alkylthio) alkanoic acid amide) alkoxycarbonylamino group, (2-alkyl-2- (1,3-dithiolane) carboxamido) alkoxycarbonylamino group, (N-alkyl-2-alkyl-2) -(1,3-dithiolane) carboxamido) alkoxycarbonylamino group, (2-alkyl-2- (1,3-dithiane) carboxamido) alkoxycarbonylamino group, (N-alkyl-2-alkyl-2- (1, 3-dithian) carboxamide) alkoxycarbonylamino group and the like.
式(V)で表される化合物と反応させるイソシアネート基含有化合物は、分子中に1個以上のイソシアネート基をもつ化合物であり、1官能イソシアネート化合物や多官能イソシアネート化合物である。具体的には、1−イソシアネートヘキサン、1−イソシアネートドデカン、シクロヘキシルイソシアネート、フェニルイソシアネート、(メタ)アクリロイルイソシアネート、(2−イソシアネートエチル)(メタ)アクリロイルイソシアネート、m−イソプロペニル−α,α’−ジメチルベンジルイソシアネート(TMI)、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどの水酸基と(メタ)アクリロイルオキシ基の両方を有する化合物と1−イソシアネート−3,5,5−トリメチル−3−(イソシアネートメチル)シクロヘキサン(IPDI)などのジイソシアネート化合物の付加物などの炭素数4〜50のモノイソシアネート類;ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(MDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート(TDI)、キシリレンジイソシアネート、1,4−テトラメチレンジイソシアネート、2−メチル−1,5−ジイソシアネートペンタン(MPDI)、1,6−ジイソシアネートヘキサン(HDI)、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)、リジンジイソシアネート、1−イソシアネート−3,5,5−トリメチル−3−(イソシアネートメチル)シクロヘキサン(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート(HMDI)、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、ジイソシアネートノルボルナン、ジ(イソシアネートメチル)ノルボルナンなどの炭素数4〜25のジイソシアネート類;2−イソシアネートエチル)−2,6−ジイソシアネートカプロエ−ト(LTI)などの炭素数6〜30のトリイソシアネート類;ウレタン構造含有ポリイソシアネート、ビウレット構造含有ポリイソシアネート、イソシアヌレート構造含有ポリイソシアネート、多官能水酸基含有化合物変性ポリイソシアネート、アロファネート構造含有ポリイソシアネート、ウレトジオン構造含有ポリイソシアネートなどのポリイソシアネートであって、数平均分子量が300〜1,000,000であり、一分子中の平均イソシアネート官能基数が2〜5,000であるポリイソシアネート類;イソシアネート基含有ビニル系モノマーを単独重合させて、あるいは、他のビニル系モノマーと共重合させて得られる数平均分子量が1,000〜1,000,000であり、一分子中の平均イソシアネート官能基数が2〜5,000であるポリイソシアネート類;上記のモノイソシアネート類、ジイソシアネート類、トリイソシアネート類及びポリイソシアネート類から選ばれる1種以上を用いて誘導される、数平均分子量が300〜1,000,000であり、一分子中の平均イソシアネート官能基数が3〜5,000であるポリイソシアネート類;上記のモノイソシアネート類、ジイソシアネート類、トリイソシアネート類及びポリイソシアネート類から選ばれる1種以上と、多官能水酸基含有化合物、1官能水酸基含有化合物及び水から選ばれる1種以上とを用いて誘導される、数平均分子量が300〜1,000,000であり、一分子中の平均イソシアネート官能基数が2〜5,000であるポリイソシアネート類などが挙げられる。 The isocyanate group-containing compound to be reacted with the compound represented by the formula (V) is a compound having one or more isocyanate groups in the molecule, and is a monofunctional isocyanate compound or a polyfunctional isocyanate compound. Specifically, 1-isocyanate hexane, 1-isocyanate dodecane, cyclohexyl isocyanate, phenyl isocyanate, (meth) acryloyl isocyanate, (2-isocyanatoethyl) (meth) acryloyl isocyanate, m-isopropenyl-α, α'-dimethyl Compounds having both hydroxyl groups and (meth) acryloyloxy groups such as benzyl isocyanate (TMI) and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 1-isocyanate-3,5,5-trimethyl-3- (isocyanatomethyl) cyclohexane ( Monoisocyanates having 4 to 50 carbon atoms such as adducts of diisocyanate compounds such as IPDI); diphenylmethane-4,4′-diisocyanate (MDI), 1,5-naphthalene diisocyanate, tolylene diene Sosocyanate (TDI), xylylene diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate, 2-methyl-1,5-diisocyanate pentane (MPDI), 1,6-diisocyanate hexane (HDI), 2,2,4-trimethyl-1 , 6-hexamethylene diisocyanate (TMDI), lysine diisocyanate, 1-isocyanate-3,5,5-trimethyl-3- (isocyanatomethyl) cyclohexane (IPDI), dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate (HMDI), m -Diisocyanates having 4 to 25 carbon atoms such as tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI), diisocyanate norbornane, di (isocyanatemethyl) norbornane; 2-isocyanatoethyl) -2,6-diisocyanate Triisocyanates having 6 to 30 carbon atoms such as nate caproate (LTI); urethane structure-containing polyisocyanate, biuret structure-containing polyisocyanate, isocyanurate structure-containing polyisocyanate, polyfunctional hydroxyl group-containing compound-modified polyisocyanate, allophanate structure-containing polyisocyanate Polyisocyanates such as isocyanate and uretdione structure-containing polyisocyanate having a number average molecular weight of 300 to 1,000,000 and an average isocyanate functional group number of 2 to 5,000 in one molecule; The number average molecular weight obtained by homopolymerizing the group-containing vinyl monomer or copolymerizing with another vinyl monomer is 1,000 to 1,000,000, and the average isocyanate group in one molecule Polyisocyanates having a number of groups of 2 to 5,000; a number average molecular weight derived from one or more selected from the above-mentioned monoisocyanates, diisocyanates, triisocyanates and polyisocyanates is 300 to 1, Polyisocyanates having an average number of isocyanate functional groups in one molecule of 3 to 5,000; one or more selected from the above-mentioned monoisocyanates, diisocyanates, triisocyanates and polyisocyanates; The number average molecular weight derived from a polyfunctional hydroxyl group-containing compound, one or more selected from a hydroxyl group-containing compound and water is 300 to 1,000,000, and the average number of isocyanate functional groups in one molecule is Examples thereof include polyisocyanates having 2 to 5,000.
なお、本発明において、数平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)によって、標準ポリスチレンの検量線を用いて測定した値である。 In the present invention, the number average molecular weight is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) using a standard polystyrene calibration curve.
上記でいう多官能水酸基含有化合物とは、数平均分子量が60〜100,000で一分子中に2個以上の水酸基をもつポリオールであり、具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブタンジオール、ポリテトラメチレングリコール、メチルプロパンジオール、ペンタンジオール、メチルペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2,2'−ジエチル−1,3−プロパンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ヒドロキシピバリン酸-ネオペンチルグリコールエステル、ジメチロールプロパン酸、ジメチロールブタン酸、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、グリセリン、ペンタエリスリトール、1分子中に2個以上の水酸基をもつ化合物とエチレンオキシド、プロピレンオキシド、テトラヒドロフラン、ラクトン及び/又はシクロカーボネートの開環付加物、1分子中にアミノ基と水酸基の両方をもつ化合物とエポキシ基含有化合物との反応生成物、1分子中にアミノ基と水酸基の両方をもつ化合物とポリイソシアネートとの反応生成物、水酸基含有ポリエステル樹脂、水酸基含有ポリウレタン樹脂、水酸基含有ポリカーボネート樹脂、水酸基含有ビニル系共重合体、エポキシ樹脂などが挙げられる。上記樹脂は公知の手法で合成することができる。 The polyfunctional hydroxyl group-containing compound mentioned above is a polyol having a number average molecular weight of 60 to 100,000 and having two or more hydroxyl groups in one molecule. Specific examples include ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, Polypropylene glycol, butanediol, polytetramethylene glycol, methylpropanediol, pentanediol, methylpentanediol, hexanediol, neopentylglycol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 2,2'-diethyl -1,3-propanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, tricyclodecane dimethanol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, hydroxypivalin Acid-neo pliers Glycol ester, dimethylolpropanoic acid, dimethylolbutanoic acid, trimethylolethane, trimethylolpropane, trimethylolbutane, glycerin, pentaerythritol, a compound having two or more hydroxyl groups in one molecule and ethylene oxide, propylene oxide, tetrahydrofuran, A ring-opening adduct of lactone and / or cyclocarbonate, a reaction product of a compound having both an amino group and a hydroxyl group in the molecule and an epoxy group-containing compound, a compound having both an amino group and a hydroxyl group in the molecule, Examples include reaction products with polyisocyanates, hydroxyl group-containing polyester resins, hydroxyl group-containing polyurethane resins, hydroxyl group-containing polycarbonate resins, hydroxyl group-containing vinyl copolymers, and epoxy resins. The resin can be synthesized by a known method.
また、1官能水酸基含有化合物は数平均分子量が32〜5000で一分子中に1個の水酸基をもつモノオールであり、具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノールなどのアルカノール類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノエチルエーテルなどのエーテル基含有モノオール類などが挙げられる。 The monofunctional hydroxyl group-containing compound is a monool having a number average molecular weight of 32 to 5,000 and one hydroxyl group in one molecule. Specifically, methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, cyclohexane Alkanols such as hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, tridecanol, tetradecanol, pentadecanol, hexadecanol, heptadecanol, octadecanol; propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monopropyl ether , Ether group-containing monools such as ethylene glycol monobutyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monoethyl ether, etc. It is.
前記のイソシアネート基含有ビニル系モノマーとしては、(メタ)アクリロイルイソシアネート、(2−イソシアネートエチル)(メタ)アクリロイルイソシアネート、m−イソプロペニル−α,α’−ジメチルベンジルイソシアネート(TMI)、水酸基含有ビニル系モノマーと前記ジイソシアネート類との付加物などが挙げられる。 Examples of the isocyanate group-containing vinyl monomer include (meth) acryloyl isocyanate, (2-isocyanatoethyl) (meth) acryloyl isocyanate, m-isopropenyl-α, α'-dimethylbenzyl isocyanate (TMI), hydroxyl group-containing vinyl Examples include adducts of monomers and the above diisocyanates.
水酸基含有ビニル系モノマーとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、これら水酸基含有ビニル系モノマーとラクトンとの付加生成物などが挙げられる。 Examples of the hydroxyl group-containing vinyl monomer include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, addition products of these hydroxyl group-containing vinyl monomers and lactones, and the like. .
前記の他のビニル系モノマーとしては、公知のものが使用でき、特に限定はされないが、例えば、
(1):メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等のアクリル酸又はメタクリル酸の炭素数1〜30のアルキルエステル又はシクロアルキルエステル。
(2):メトキシブチル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシブチル(メタ)アクリレート等のアクリル酸又はメタクリル酸の炭素数2〜18のアルコキシアルキルエステル。
(3):スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−クロルスチレン等のビニル芳香族化合物。
(4):2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のアクリル酸又はメタクリル酸の炭素数2〜8のヒドロキシアルキルエステル。
(5):アクリル酸又はメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステルとε−カプロラクトンとの付加物、例えば、プラクセルFM−3(ダイセル化学工業社製、「プラクセル」は商品名)等。
(6):ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート類、ヒドロキシアルキルビニルエーテル類。
(7):グリシジル(メタ)アクリレート、ジグリシジルフマレート、アリルグリシジルエーテル、ε−カプロラクトン変性グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有不飽和モノマー。
(8):パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロイソノニルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のアクリル酸又はメタクリル酸のパーフルオロアルキルエステル。
(9):エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンテン等のオレフィン類。
(10):ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等のジエン化合物。
(11):トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン等のフルオロオレフィン類。
(12):酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ベオバモノマー(シェル化学社製、分岐高級脂肪酸のビニルエステル)、酢酸イソプロペニル等の炭素原子数1〜20の脂肪酸のビニルエステル類やプロペニルエステル類;エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル等のビニルエーテル類。
(13):アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、2−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、2−カルボキシプロピル(メタ)アクリレート、5−カルボキシペンチル(メタ)アクリレート等のカルボキシル基含有不飽和モノマー。
(14):ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、2−スチリルエチルトリメトキシシラン等の加水分解性アルコキシシリル基含有不飽和モノマー。
(15):N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの含窒素アルキル(メタ)アクリレート。
(16):アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド等の重合性アミド類;2−ビニルピリジン、1−ビニル−2−ピロリドン、4−ビニルピリジン、(メタ)アクリロイルモルホリンなどの含窒素不飽和モノマー。
(17):ビニルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スルホエチル(メタ)アクリレート、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等のスルホン酸モノマー及びその塩。
(18):2−(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート等の水酸基含有不飽和モノマーとりん酸化合物のエステル化物。
(19):グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基にりん酸化合物を付加させた物等のりん酸含有不飽和モノマー。
(20):アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の重合性ニトリル。
(21):アリルアミンなどの重合性アミン。
(22):無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物モノマー。
などを挙げることができる。
As said other vinyl-type monomer, a well-known thing can be used, Although it does not specifically limit, For example,
(1): methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, t-butyl ( (Meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, C1-C30 alkyl ester or cycloalkyl ester of acrylic acid or methacrylic acid such as isobornyl (meth) acrylate.
(2): C2-C18 alkoxyalkyl ester of acrylic acid or methacrylic acid such as methoxybutyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, ethoxybutyl (meth) acrylate and the like.
(3): Vinyl aromatic compounds such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, and p-chlorostyrene.
(4): C2-C8 hydroxyalkyl ester of acrylic acid or methacrylic acid such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, and hydroxybutyl (meth) acrylate.
(5): Adducts of hydroxyalkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid and ε-caprolactone, such as Plaxel FM-3 (manufactured by Daicel Chemical Industries, “Placcel” is a trade name).
(6): Polyalkylene glycol mono (meth) acrylates, hydroxyalkyl vinyl ethers.
(7): Glycidyl (meth) acrylate, diglycidyl fumarate, allyl glycidyl ether, ε-caprolactone-modified glycidyl (meth) acrylate, β-methylglycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, etc. An epoxy group-containing unsaturated monomer.
(8): Perfluoroalkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid, such as perfluorobutylethyl (meth) acrylate, perfluoroisononylethyl (meth) acrylate, and perfluorooctylethyl (meth) acrylate.
(9): Olefin such as ethylene, propylene, butylene and pentene.
(10): Diene compounds such as butadiene, isoprene and chloroprene.
(11): Fluoroolefins such as trifluoroethylene, tetrafluoroethylene, and vinylidene fluoride.
(12): Vinyl esters and propenyl esters of fatty acids having 1 to 20 carbon atoms such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl caprate, Veova monomer (made by Shell Chemical Co., Ltd., vinyl ester of branched higher fatty acid), isopropenyl acetate, etc. Vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, butyl vinyl ether, octyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, phenyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, and the like.
(13): acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, 2-carboxyethyl (meth) acrylate, 2-carboxypropyl (meth) acrylate, 5-carboxypentyl (meth) acrylate, etc. Carboxyl group-containing unsaturated monomer.
(14): Hydrolyzable alkoxysilyl group-containing unsaturated monomers such as vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltris (methoxyethoxy) silane, γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 2-styrylethyltrimethoxysilane.
(15): Nitrogen-containing alkyl (meth) acrylates such as N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate and Nt-butylaminoethyl (meth) acrylate.
(16): Acrylamide, methacrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N-methoxymethyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide Polymerizable amides such as N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, diacetone acrylamide; Nitrogen-containing unsaturated monomers such as 1-vinyl-2-pyrrolidone, 4-vinylpyridine and (meth) acryloylmorpholine.
(17): sulfonic acid monomers such as vinyl sulfonic acid, methallyl sulfonic acid, sulfoethyl (meth) acrylate, styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, and salts thereof;
(18) An esterified product of a hydroxyl group-containing unsaturated monomer such as 2- (meth) acryloyloxyethyl acid phosphate and a phosphoric acid compound.
(19) A phosphoric acid-containing unsaturated monomer such as a product obtained by adding a phosphoric acid compound to an epoxy group such as glycidyl (meth) acrylate.
(20): Polymerizable nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile.
(21): A polymerizable amine such as allylamine.
(22): Acid anhydride monomers such as maleic anhydride and itaconic anhydride.
And so on.
なお、本発明において(メタ)アクリレートはアクリレート及びメタアクリレートを意味する。 In the present invention, (meth) acrylate means acrylate and methacrylate.
工程3において、式(V)で表される化合物とイソシアネート基含有化合物は、通常混合したのち、室温もしくは加熱条件下で反応させる。用いるイソシアネート基含有化合物の量は、イソシアネート基の量が式(V)で表される化合物に対して、特には限定されないが1〜3モル当量、より好ましくは1〜2モル当量になるようにするのが好ましい。加熱は通常40〜190℃程度が好ましいが、低温過ぎると反応の進行が遅く、高温過ぎると副反応が起きやすくなるため、より好ましくは50〜150℃である。 In step 3, the compound represented by the formula (V) and the isocyanate group-containing compound are usually mixed and then reacted at room temperature or under heating conditions. The amount of the isocyanate group-containing compound used is not particularly limited with respect to the compound represented by the formula (V), but the amount of the isocyanate group is 1 to 3 molar equivalents, more preferably 1 to 2 molar equivalents. It is preferable to do this. The heating is usually preferably about 40 to 190 ° C., but if the temperature is too low, the progress of the reaction is slow, and if the temperature is too high, side reactions tend to occur.
溶媒は、公知の有機溶剤が使用できる。この場合、溶媒としては非プロトン性溶剤が好ましく、特に、エステル、エーテル、N−アルキルアミド、ケトンなどが好ましい。溶媒の使用量は特に限定されないが、多過ぎると経済性が低下するので式(V)で表される化合物の重量に対して5倍以下が好ましい。 A known organic solvent can be used as the solvent. In this case, the solvent is preferably an aprotic solvent, and particularly preferably an ester, ether, N-alkylamide, ketone or the like. The amount of the solvent to be used is not particularly limited, but if it is too much, the economical efficiency is lowered, and therefore it is preferably 5 times or less with respect to the weight of the compound represented by the formula (V).
また、反応を促進させるために触媒を用いても良い。触媒としては、ブレンステッド酸触媒、塩基触媒及びルイス酸触媒なる群から選ばれる少なくとも1種の触媒を使用することができるが、触媒性能の観点からルイス酸触媒が好ましい。ここで用いるルイス酸触媒の例としては、特には限定されないが、チタニウムテトラアルコキシド、四ハロゲン化チタンなどのチタン化合物;酸化ジアルキル錫、ジアルキル錫ジカルボキシレート、モノアルキル錫トリカルボキシレート、錫ジカルボキシレート、四塩化錫などの錫化合物;ジルコニウムテトラアルコキシド、四ハロゲン化ジルコニウムなどのジルコニウム化合物;亜鉛ジカルボキシレート、ハロゲン化亜鉛などの亜鉛化合物;アルミニウム化合物;鉛化合物;ビスマス化合物;アンチモン化合物;金属アセチルアセトネート化合物;クレイ、酸性白土、活性白土、シリカ、アルミナ、ゼオライト、カチオン交換樹脂などの固体酸触媒類などが反応速度の観点から特に好ましい。触媒の添加量は、特には限定されないが、式(V)で表される化合物に対して、固体酸触媒以外の触媒については0.01〜10モル%が好ましく、固体酸触媒については0.1〜500重量%が好ましい。 A catalyst may be used to promote the reaction. As the catalyst, at least one catalyst selected from the group consisting of a Bronsted acid catalyst, a base catalyst, and a Lewis acid catalyst can be used, and a Lewis acid catalyst is preferable from the viewpoint of catalyst performance. Examples of the Lewis acid catalyst used here are not particularly limited, but titanium compounds such as titanium tetraalkoxide and titanium tetrahalide; dialkyltin oxide, dialkyltin dicarboxylate, monoalkyltin tricarboxylate, tin dicarboxylate Zinc compounds such as zirconium tetraalkoxide and zirconium tetrahalide; Zinc compounds such as zinc dicarboxylate and zinc halide; Aluminum compounds; Lead compounds; Bismuth compounds; Antimony compounds; Metal acetyl Acetonate compounds; solid acid catalysts such as clay, acidic clay, activated clay, silica, alumina, zeolite, and cation exchange resin are particularly preferred from the viewpoint of reaction rate. The amount of the catalyst to be added is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 10 mol% for the catalyst other than the solid acid catalyst with respect to the compound represented by the formula (V), and is preferably about 0.1% for the solid acid catalyst. 1 to 500% by weight is preferred.
工程3における式(VI)で表される有機基をもつ化合物の製造において触媒を用いた場合は、製造後に用いた触媒の一部又は全部を、中和しても良いし、吸着剤で吸着除去しても良い。吸着剤としては、特に限定されないが、例として、酸性白土、活性白土、アルミナ、シリカ、ゼオライト、イオン交換樹脂、酸性無機化合物、塩基性無機化合物などが挙げられる。 When a catalyst is used in the production of the compound having an organic group represented by formula (VI) in Step 3, part or all of the catalyst used after the production may be neutralized or adsorbed with an adsorbent. It may be removed. The adsorbent is not particularly limited, and examples thereof include acidic clay, activated clay, alumina, silica, zeolite, ion exchange resin, acidic inorganic compound, and basic inorganic compound.
工程4において、式(VI)で表される有機基をもつ化合物と水との反応は、希酸中又は酸性化合物と水の共存下で行なうことができる。 In Step 4, the reaction between the compound having an organic group represented by the formula (VI) and water can be carried out in a dilute acid or in the presence of an acidic compound and water.
上記希酸としては、例えば希塩酸、希臭化水素酸、希硝酸、希硫酸などが挙げられる。これら希酸の酸濃度を高くする必要は特になく、0.01〜15%塩酸、0.01〜20%臭化水素酸、0.01〜20%希硝酸、0.01〜20%硫酸などの希釈された酸で十分であり、安全性と取扱いやすさの観点から、0.05〜7%塩酸、0.05〜10%臭化水素酸、0.05〜10%希硝酸、0.05〜10%硫酸などが、さらに好ましい。用いる希酸の量は、特に限定されないが、式(VI)で表される有機基をもつ化合物の重量に対して、0.01〜10倍、さらに好ましくは0.1〜5倍である。希酸の量は、10倍を超えると生産効率が落ちる。 Examples of the diluted acid include diluted hydrochloric acid, diluted hydrobromic acid, diluted nitric acid, diluted sulfuric acid and the like. There is no particular need to increase the acid concentration of these dilute acids, such as 0.01-15% hydrochloric acid, 0.01-20% hydrobromic acid, 0.01-20% dilute nitric acid, 0.01-20% sulfuric acid, etc. Diluted acid is sufficient, and from the viewpoint of safety and ease of handling, 0.05-7% hydrochloric acid, 0.05-10% hydrobromic acid, 0.05-10% dilute nitric acid, 0. More preferred is 05 to 10% sulfuric acid. The amount of the diluted acid to be used is not particularly limited, but is 0.01 to 10 times, more preferably 0.1 to 5 times the weight of the compound having an organic group represented by the formula (VI). If the amount of dilute acid exceeds 10 times, production efficiency decreases.
また、酸性化合物としては、リン酸、モノアルキルリン酸、ジアルキルリン酸などのリン酸化合物類;パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、メタンスルホン酸などの有機スルホン酸類;シュウ酸、トリフルオロ酢酸、モノクロル酢酸、ギ酸、酢酸などのカルボン酸類;金属トリフラート、金属テトラフルオロボレート、ルイス酸類;クレイ、酸性白土、活性白土、シリカ、アルミナ、ゼオライト、カチオン交換樹脂などの固体酸触媒類などが挙げられる。カチオン交換樹脂としては、スルホン酸基、リン酸基、カルボキシル基などの官能基をもつイオン交換樹脂が好ましく、中でもスルホン酸基又はリン酸基をもつイオン交換樹脂が好ましい。カチオン交換樹脂の市販品としては、例えばアンバーリスト15JWET、アンバーリスト15DRY、アンバーリスト16WET、アンバーリスト31WET(以上、ローム&ハース社製)、RCP−160M、RCP−150H、RCP−170H、PK−216(以上、三菱化学社製)、ダウエックス50W(ダウケミカル社製)などが挙げられる。 Acidic compounds include phosphoric acid compounds such as phosphoric acid, monoalkyl phosphoric acid and dialkyl phosphoric acid; organic sulfonic acids such as paratoluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid and methanesulfonic acid; oxalic acid and trifluoroacetic acid Carboxylic acids such as monochloroacetic acid, formic acid and acetic acid; metal triflates, metal tetrafluoroborate, Lewis acids; solid acid catalysts such as clay, acidic clay, activated clay, silica, alumina, zeolite, cation exchange resin, etc. . As the cation exchange resin, an ion exchange resin having a functional group such as a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, or a carboxyl group is preferable, and among them, an ion exchange resin having a sulfonic acid group or a phosphoric acid group is preferable. Examples of commercially available cation exchange resins include Amberlyst 15JWET, Amberlyst 15DRY, Amberlyst 16WET, Amberlyst 31WET (manufactured by Rohm & Haas), RCP-160M, RCP-150H, RCP-170H, PK-216 (Above, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), Dowex 50W (manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) and the like.
酸性化合物の添加量は、特には限定されないが、リン酸化合物類、有機スルホン酸類、カルボン酸類、ルイス酸類の場合は式(VI)で表される有機基をもつ化合物に対して0.01〜100モル%が好ましく、固体酸触媒類の場合は式(VI)で表される有機基をもつ化合物に対して0.1〜500重量%が好ましい。この場合、酸性化合物と共存させる水の量は、特には限定されないが、式(VI)で表される有機基をもつ化合物の重量に対して、0.0001〜10倍、さらに好ましくは0.001〜5倍である。水の量は、10倍を超えると生産効率が落ちる。固体酸触媒類は、反応後濾過により分離することができる。 The addition amount of the acidic compound is not particularly limited, but in the case of phosphoric acid compounds, organic sulfonic acids, carboxylic acids, and Lewis acids, 0.01 to about 0.01 to the compound having an organic group represented by formula (VI) 100 mol% is preferable, and in the case of solid acid catalysts, 0.1 to 500 wt% is preferable with respect to the compound having an organic group represented by the formula (VI). In this case, the amount of water coexisting with the acidic compound is not particularly limited, but is 0.0001 to 10 times, more preferably 0.001 times the weight of the compound having an organic group represented by the formula (VI). 001 to 5 times. If the amount of water exceeds 10 times, production efficiency falls. Solid acid catalysts can be separated by filtration after the reaction.
式(VI)で表される有機基をもつ化合物と水を酸性化合物と共存させて反応させる場合、式(VI)で表される有機基をもつ化合物と酸性化合物を先に混合しておき、後から水を加えても良いし、式(VI)で表される有機基をもつ化合物と水を先に混合しておき、後から酸性化合物を加えても良い。 When the compound having the organic group represented by the formula (VI) and water are allowed to react with the acidic compound, the compound having the organic group represented by the formula (VI) and the acidic compound are mixed in advance, Water may be added later, or the compound having the organic group represented by the formula (VI) and water may be mixed in advance, and the acidic compound may be added later.
工程4における式(VI)で表される有機基をもつ化合物と水との反応は、希酸中又は酸性化合物との共存下のいずれで行う場合も、反応速度を高めるために加熱しても良いし、加圧しても良い。反応温度は、特に限定されないが、通常0℃〜還流する温度までであり、低過ぎると反応速度が遅く、高過ぎると着色する場合があるので、特に10〜100℃が好ましい。 The reaction of the compound having an organic group represented by the formula (VI) in Step 4 with water may be performed in a dilute acid or in the presence of an acidic compound, or may be heated to increase the reaction rate. It may be good or pressurized. Although reaction temperature is not specifically limited, Usually, it is from 0 degreeC to the temperature which recirculate | refluxs. Since reaction rate will be slow when too low, and it may color when it is too high, 10-100 degreeC is especially preferable.
本反応は、水以外には溶媒がなくても構わないが、必要に応じて、有機溶媒を用いることができる。有機溶媒としては公知の、アルコール、エステル誘導体、アミド誘導体、エーテル誘導体、炭化水素類溶媒、ハロゲン化炭化水素類などを使用することができる。溶媒の使用量は特に限定されないが、多過ぎると経済性が低下するので式(VI)で表される有機基をもつ化合物の重量に対して10倍以下が好ましい。この反応は生成物の着色を防ぐために、窒素などの不活性ガス雰囲気下で行なっても良い。 In this reaction, there may be no solvent other than water, but an organic solvent can be used if necessary. As the organic solvent, known alcohols, ester derivatives, amide derivatives, ether derivatives, hydrocarbon solvents, halogenated hydrocarbons and the like can be used. The amount of the solvent to be used is not particularly limited, but if it is too much, the economical efficiency is lowered, so that it is preferably 10 times or less with respect to the weight of the compound having an organic group represented by the formula (VI). This reaction may be performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen in order to prevent coloring of the product.
工程4における反応は二相系で行なうこともできる。本反応を二相系で反応させる場合は反応速度を速めるためにオニウム塩などを添加しても良い。 The reaction in step 4 can also be performed in a two-phase system. When this reaction is carried out in a two-phase system, an onium salt or the like may be added to increase the reaction rate.
式(VI)で表される有機基をもつ化合物を希酸中又は酸性化合物共存下で水と反応させることにより、式(I)で表される(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基を有する化合物を得ることができる。 By reacting a compound having an organic group represented by formula (VI) with water in a dilute acid or in the presence of an acidic compound, the compound has an (α-oxoamidoalkoxy) carbonylamino group represented by formula (I) A compound can be obtained.
工程4における式(I)で表される(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基を有する化合物の製造において、用いた希酸又は酸性化合物の一部又は全部を中和しても良いし、吸着剤で吸着除去しても良い。吸着剤としては、特に限定されないが、例えば酸性白土、活性白土、アルミナ、シリカ、ゼオライト、イオン交換樹脂、酸性無機化合物、塩基性無機化合物などが挙げられる。 In the production of the compound having an (α-oxoamidoalkoxy) carbonylamino group represented by the formula (I) in Step 4, a part or all of the diluted acid or acidic compound used may be neutralized or adsorbed. It may be removed by adsorption with an agent. The adsorbent is not particularly limited, and examples thereof include acidic clay, activated clay, alumina, silica, zeolite, ion exchange resin, acidic inorganic compound, and basic inorganic compound.
また、反応後に系内に残った水や副生するアルコールやチオールは、常圧または減圧条件下で、また、常温または加熱条件下で留去することができる。また、反応に用いた溶媒は、反応中または反応後に留去しても良い。 In addition, water remaining in the system after the reaction, by-product alcohol and thiol can be distilled off under normal pressure or reduced pressure, and at normal temperature or under heating. Further, the solvent used in the reaction may be distilled off during or after the reaction.
このようにして得られた式(I)で表される(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基を有する化合物としては、例えば、(2−ピルバミドエトキシ)カルボニルアミノ基、(2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(2−(N−エチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(2−(N−プロピル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(2−(N−イソプロピル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(2−(N−ブチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(2−(N−イソブチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(2−(N−sec−ブチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(2−(N−t−ブチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(2−ピルバミドプロポキシ)カルボニルアミノ基、(2−メチル−2−(ピルバミド)プロポキシ)カルボニルアミノ基、(2−ピルバミドブトキシ)カルボニルアミノ基、(3−ピルバミドプロポキシ)カルボニルアミノ基、(4−ピルバミドブトキシ)カルボニルアミノ基、(5−ピルバミドペントキシ)カルボニルアミノ基、(6−ピルバミドヘキソキシ)カルボニルアミノ基、(1−メチル−2−(ピルバミド)プロポキシ)カルボニルアミノ基、(1−エチル−2−(ピルバミド)プロポキシ)カルボニルアミノ基、(1−メチル−2−(ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(1−メチル−2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(1−メチル−2−(N−エチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(1−メチル−2−(N−プロピル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(1−メチル−2−(N−イソプロピル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(1−メチル−2−(N−ブチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(1−メチル−2−(N−イソブチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(1−メチル−2−(N−sec−ブチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(1−メチル−2−(N−t−ブチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(1−エチル−2−(ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(1−エチル−2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(1−エチル−2−(N−エチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(1−エチル−2−(N−プロピル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(1−エチル−2−(N−イソプロピル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(1−エチル−2−(N−ブチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(1−エチル−2−(N−イソブチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(1−エチル−2−(N−sec−ブチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(1−エチル−2−(N−t−ブチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(3−(N−メチル−ピルバミド)プロポキシ)カルボニルアミノ基、(3−(N−エチル−ピルバミド)プロポキシ)カルボニルアミノ基、(3−(N−プロピル−ピルバミド)プロポキシ)カルボニルアミノ基、(3−(N−イソプロピル−ピルバミド)プロポキシ)カルボニルアミノ基、(3−(N−ブチル−ピルバミド)プロポキシ)カルボニルアミノ基、(3−(N−イソブチル−ピルバミド)プロポキシ)カルボニルアミノ基、(3−(N−sec−ブチル−ピルバミド)プロポキシ)カルボニルアミノ基、(3−(N−t−ブチル−ピルバミド)プロポキシ)カルボニルアミノ基などを有する化合物が挙げられる。 Examples of the compound having an (α-oxoamidoalkoxy) carbonylamino group represented by the formula (I) thus obtained include (2-pylvamidoethoxy) carbonylamino group, (2- (N -Methyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (2- (N-ethyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (2- (N-propyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (2- (N-isopropyl) -Pyruvamide) ethoxy) carbonylamino group, (2- (N-butyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (2- (N-isobutyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (2- (N-sec-butyl) -Pyruvamide) ethoxy) carbonylamino group, (2- (Nt-butyl-pyruvamide) ethoxy) carba Bonylamino group, (2-pyruvamidepropoxy) carbonylamino group, (2-methyl-2- (pyrubamido) propoxy) carbonylamino group, (2-pyruvamidebutoxy) carbonylamino group, (3-pyruvamidepropoxy) ) Carbonylamino group, (4-pyruvamidebutoxy) carbonylamino group, (5-pyruvamidepentoxy) carbonylamino group, (6-pyruvamidehexoxy) carbonylamino group, (1-methyl-2- (Pyruvamide) propoxy) carbonylamino group, (1-ethyl-2- (pylvamide) propoxy) carbonylamino group, (1-methyl-2- (pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (1-methyl-2- (N -Methyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (1-methyl-2- (N-ethyl-pyr) (Mido) ethoxy) carbonylamino group, (1-methyl-2- (N-propyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (1-methyl-2- (N-isopropyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (1 -Methyl-2- (N-butyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (1-methyl-2- (N-isobutyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (1-methyl-2- (N-sec- (Butyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (1-methyl-2- (Nt-butyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (1-ethyl-2- (pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (1 -Ethyl-2- (N-methyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (1-ethyl-2- (N-ethyl) Til-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (1-ethyl-2- (N-propyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (1-ethyl-2- (N-isopropyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (1-ethyl-2- (N-butyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (1-ethyl-2- (N-isobutyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (1-ethyl-2- (N- sec-butyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (1-ethyl-2- (Nt-butyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (3- (N-methyl-pylvamide) propoxy) carbonylamino group, (3- (N-ethyl-pylvamide) propoxy) carbonylamino group, (3- (N-propyl- Rubamide) propoxy) carbonylamino group, (3- (N-isopropyl-pylvamide) propoxy) carbonylamino group, (3- (N-butyl-pylvamide) propoxy) carbonylamino group, (3- (N-isobutyl-pylvamide) Examples thereof include compounds having a propoxy) carbonylamino group, (3- (N-sec-butyl-pyruvamide) propoxy) carbonylamino group, (3- (Nt-butyl-pylvamide) propoxy) carbonylamino group, and the like.
これらの中でも、(2−ピルバミドエトキシ)カルボニルアミノ基、(2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(2−(N−エチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(2−(N−プロピル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(2−(N−イソプロピル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(2−(N−ブチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(2−(N−イソブチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(2−(N−sec−ブチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(2−(N−t−ブチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(2−メチル−2−(ピルバミド)プロポキシ)カルボニルアミノ基、(3−ピルバミドプロポキシ)カルボニルアミノ基、(1−メチル−2−(ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基、(1−エチル−2−(ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基などを有する化合物が、原料の入手のしやすさから好ましく、さらに、R1がメチル基であり、R2が水素原子又はメチル基であり、Yがエチレン基である、(2−ピルバミドエトキシ)カルボニルアミノ基、(2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基などを有する化合物が原料が安価であることから特に好ましい。 Among these, (2-pylvamide ethoxy) carbonylamino group, (2- (N-methyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (2- (N-ethyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (2 -(N-propyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (2- (N-isopropyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (2- (N-butyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (2- ( N-isobutyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (2- (N-sec-butyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (2- (Nt-butyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (2 -Methyl-2- (pyruvamide) propoxy) carbonylamino group, (3-pyruvamide pro Compounds having a (xy) carbonylamino group, (1-methyl-2- (pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, (1-ethyl-2- (pylvamide) ethoxy) carbonylamino group, etc. are readily available as raw materials. In addition, (2-pylvamidoethoxy) carbonylamino group, (2- (N-methyl), wherein R 1 is a methyl group, R 2 is a hydrogen atom or a methyl group, and Y is an ethylene group A compound having a -pyruvamide) ethoxy) carbonylamino group or the like is particularly preferable because the raw material is inexpensive.
式(V)で表される化合物と反応させるイソシアネート基含有化合物として、イソシアネート基と(メタ)アクリロイルオキシ基の両方を有する化合物を用いた場合、工程4において(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基及び(メタ)アクリロイルオキシ基の両方を有する化合物が得られる。 When a compound having both an isocyanate group and a (meth) acryloyloxy group is used as the isocyanate group-containing compound to be reacted with the compound represented by the formula (V), an (α-oxoamidoalkoxy) carbonylamino group in Step 4 is used. And a compound having both (meth) acryloyloxy groups.
また、式(V)で表される化合物と反応させるイソシアネート基含有化合物として、2個以上のイソシアネート基を有する化合物を用い、先に式(V)で表される化合物と反応させた後、残りのイソシアネート基に水酸基含有ビニル系モノマーを反応させるか、2個以上のイソシアネート基を有する化合物に、式(V)で表される化合物と水酸基含有ビニル系モノマーを同時に反応させることにより、同様に(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基及び(メタ)アクリロイルオキシ基の両方を有する化合物が得られる。 Further, as the isocyanate group-containing compound to be reacted with the compound represented by the formula (V), a compound having two or more isocyanate groups is used, and after the reaction with the compound represented by the formula (V), the remaining In the same manner, by reacting a hydroxyl group-containing vinyl monomer with the isocyanate group of (2) or reacting a compound having two or more isocyanate groups with the compound represented by formula (V) and the hydroxyl group-containing vinyl monomer at the same time ( A compound having both an [alpha] -oxoamidoalkoxy) carbonylamino group and a (meth) acryloyloxy group is obtained.
上記付加反応は、室温もしくは加熱条件下で行うことができる。用いる多官能イソシアネート化合物の量は、イソシアネート基の量が水酸基含有ビニル系モノマー由来の水酸基と上記(V)で表される化合物由来の水酸基の合計量に対して、特には限定されないが0.5〜1.5当量、好ましくは0.8〜1.2当量になるようにするのが好ましい。 The addition reaction can be performed at room temperature or under heating conditions. The amount of the polyfunctional isocyanate compound to be used is not particularly limited with respect to the total amount of the hydroxyl group derived from the hydroxyl group derived from the hydroxyl group-containing vinyl monomer and the compound represented by the above (V), although the amount of the isocyanate group is 0.5. It is preferable to make it to be -1.5 equivalent, preferably 0.8-1.2 equivalent.
加熱は通常40〜150℃程度が好ましいが、低温過ぎると反応の進行が遅く、高温過ぎると重合反応が起きやすくなるため、より好ましくは50〜140℃である。 The heating is usually preferably about 40 to 150 ° C. However, if the temperature is too low, the progress of the reaction is slow, and if the temperature is too high, the polymerization reaction tends to occur.
付加反応の際に重合が進行するのを防止するために、系内に、重合禁止剤を添加したり、酸素や空気を吹き込んだりしても良い。重合禁止剤としては、例えば、ベンゾキノンなどのキノン系化合物;ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ジ−t−ブチルメチルフェノールなどのフェノール系化合物;フェニレンジアミン系化合物、フェノチアジンなどのアミン化合物;N−オキシル化合物、ニトロソ化合物、窒素酸化物などから選ばれる1種以上を用いることができる。重合禁止剤を添加する場合の添加量は、水酸基含有ビニル系モノマーと前述のジイソシアネート類の合計量に対し、特には限定されないが、好ましくは10〜10,000ppm、特に好ましくは100〜5,000ppmである。 In order to prevent the polymerization from proceeding during the addition reaction, a polymerization inhibitor may be added to the system, or oxygen or air may be blown into the system. Examples of the polymerization inhibitor include quinone compounds such as benzoquinone; phenol compounds such as hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, and di-t-butylmethylphenol; amine compounds such as phenylenediamine compounds and phenothiazine; N-oxyl compounds; One or more selected from nitroso compounds, nitrogen oxides and the like can be used. The addition amount in the case of adding a polymerization inhibitor is not particularly limited with respect to the total amount of the hydroxyl group-containing vinyl monomer and the aforementioned diisocyanates, but is preferably 10 to 10,000 ppm, particularly preferably 100 to 5,000 ppm. It is.
溶媒は、公知の有機溶剤が使用できる。この場合、溶媒としては非プロトン性溶剤が好ましく、特に、エステル、エーテル、N−アルキルアミド、ケトンなどが好ましい。溶媒の使用量は特に限定されないが、多過ぎると経済性が低下するので水酸基含有ビニル系モノマーと前述のジイソシアネート類の合計重量に対して5倍以下が好ましい。 A known organic solvent can be used as the solvent. In this case, the solvent is preferably an aprotic solvent, and particularly preferably an ester, ether, N-alkylamide, ketone or the like. The amount of the solvent to be used is not particularly limited, but if it is too much, the economic efficiency is lowered, so that it is preferably 5 times or less based on the total weight of the hydroxyl group-containing vinyl monomer and the aforementioned diisocyanates.
また、反応を促進させるために触媒を用いても良い。触媒としては、ブレンステッド酸触媒、塩基触媒及びルイス酸触媒なる群から選ばれる少なくとも1種の触媒を使用することができるが、触媒性能の観点からルイス酸触媒が好ましい。ここで用いるルイス酸触媒としては、特には限定されないが、例えば、チタニウムテトラアルコキシド、四ハロゲン化チタンなどのチタン化合物;酸化ジアルキル錫、ジアルキル錫ジカルボキシレート、モノアルキル錫トリカルボキシレート、錫ジカルボキシレート、四塩化錫などの錫化合物;ジルコニウムテトラアルコキシド、四ハロゲン化ジルコニウムなどのジルコニウム化合物;亜鉛ジカルボキシレート、ハロゲン化亜鉛などの亜鉛化合物;アルミニウム化合物;鉛化合物;ビスマス化合物;アンチモン化合物;金属アセチルアセトネート化合物;クレイ、酸性白土、活性白土、シリカ、アルミナ、ゼオライト、カチオン交換樹脂などの固体酸触媒類などが反応速度の観点から特に好ましい。触媒の添加量は、特には限定されないが、水酸基含有ビニル系モノマーに対して、固体酸触媒以外の触媒については0.01〜10モル%が好ましく、固体酸触媒については0.1〜500重量%が好ましい。 A catalyst may be used to promote the reaction. As the catalyst, at least one catalyst selected from the group consisting of a Bronsted acid catalyst, a base catalyst, and a Lewis acid catalyst can be used, and a Lewis acid catalyst is preferable from the viewpoint of catalyst performance. The Lewis acid catalyst used here is not particularly limited, and examples thereof include titanium compounds such as titanium tetraalkoxide and titanium tetrahalide; dialkyltin oxide, dialkyltin dicarboxylate, monoalkyltin tricarboxylate, and tin dicarboxylate. Zinc compounds such as zirconium tetraalkoxide and zirconium tetrahalide; Zinc compounds such as zinc dicarboxylate and zinc halide; Aluminum compounds; Lead compounds; Bismuth compounds; Antimony compounds; Metal acetyl Acetonate compounds; solid acid catalysts such as clay, acidic clay, activated clay, silica, alumina, zeolite, and cation exchange resin are particularly preferred from the viewpoint of reaction rate. The addition amount of the catalyst is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 10 mol% for the catalyst other than the solid acid catalyst with respect to the hydroxyl group-containing vinyl monomer, and 0.1 to 500 weight for the solid acid catalyst. % Is preferred.
付加反応において触媒を用いた場合は、製造後に用いた触媒の一部又は全部を、中和しても良いし、吸着剤で吸着除去しても良い。吸着剤としては、特に限定されないが、例として、酸性白土、活性白土、アルミナ、シリカ、ゼオライト、イオン交換樹脂、酸性無機化合物、塩基性無機化合物などが挙げられる。 When a catalyst is used in the addition reaction, part or all of the catalyst used after production may be neutralized or adsorbed and removed with an adsorbent. The adsorbent is not particularly limited, and examples thereof include acidic clay, activated clay, alumina, silica, zeolite, ion exchange resin, acidic inorganic compound, and basic inorganic compound.
上記(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基及び(メタ)アクリロイルオキシ基の両方を有する化合物を単独で重合させるか、又は他のビニル系モノマーと共重合させることにより、(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基を有する重合体を合成することができる。 A compound having both the (α-oxoamidoalkoxy) carbonylamino group and the (meth) acryloyloxy group is polymerized alone or copolymerized with another vinyl monomer to give (α-oxoamidoalkoxy) A polymer having a carbonylamino group can be synthesized.
上記重合体は、式(VI)で表される有機基及び(メタ)アクリロイルオキシ基の両方を有する化合物を用いて、この化合物を単独で重合させるか、又は他のビニル系モノマーと共重合させることにより合成することができるが、式(VI)で表される有機基を有する重合体を先に合成した後、希酸中又は酸性化合物の共存下で水と反応させることにより、(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基を含有する重合体を合成することもできる。反応後に系内に残った水や副生するアルコールやチオールは、常圧または減圧条件下で、また、常温または加熱条件下で留去することができる。また、反応に用いた溶媒は、反応中または反応後に留去しても良い。 The polymer is a compound having both an organic group represented by the formula (VI) and a (meth) acryloyloxy group, and this compound is polymerized alone or copolymerized with another vinyl monomer. The polymer having the organic group represented by the formula (VI) is synthesized first, and then reacted with water in a dilute acid or in the presence of an acidic compound to produce (α- Polymers containing oxoamidoalkoxy) carbonylamino groups can also be synthesized. Water remaining in the system after reaction and by-product alcohol and thiol can be distilled off under normal pressure or reduced pressure, and at normal temperature or under heating. Further, the solvent used in the reaction may be distilled off during or after the reaction.
重合体を得るための重合方法としては公知の方法を用いることができ、例えばラジカル重合、配位重合、グループトランスファー重合(官能基移動重合)、ATRP重合(原子移動重合)、連鎖移動重合などの方法を用いることができる。また、重合の形態として公知のものを用いることができ、例えば溶液中での均一重合や一括重合、乳化重合、分散重合、懸濁重合などを用いることができる。重合して得られるビニル系重合体の数平均分子量は、特には限定されないが、1,000〜1,000,000程度が好ましい。 As a polymerization method for obtaining a polymer, a known method can be used. For example, radical polymerization, coordination polymerization, group transfer polymerization (functional group transfer polymerization), ATRP polymerization (atom transfer polymerization), chain transfer polymerization, etc. The method can be used. Moreover, a well-known thing can be used as a form of superposition | polymerization, for example, uniform polymerization in a solution, batch polymerization, emulsion polymerization, dispersion polymerization, suspension polymerization etc. can be used. The number average molecular weight of the vinyl polymer obtained by polymerization is not particularly limited, but is preferably about 1,000 to 1,000,000.
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に記すが、これらの例は単なる実例であって本発明を限定するものではなく、また、本発明の範囲を脱しない範囲で変化させても良い。 The present invention will be specifically described below with reference to examples, but these examples are merely illustrative and do not limit the present invention, and may be changed within the scope of the present invention. .
なお、生成物の純度(%)、加熱残分(%)及びモノマーの重合率(%)は以下の方法により求めた。 The purity (%) of the product, the heating residue (%), and the polymerization rate (%) of the monomer were determined by the following methods.
生成物の純度(%):ガスクロマトグラフィーのピーク面積から次式により算出した。
純度(%)=(A/B)×100
ただし、Aは目的生成物のピーク面積、Bは全ピークの合計面積を表す。
Product purity (%) : calculated from the peak area of gas chromatography by the following formula.
Purity (%) = (A / B) × 100
However, A represents the peak area of the target product, and B represents the total area of all peaks.
溶液の加熱残分(%):溶液又は分散液の試料をブリキ皿に載せ、125℃の乾燥炉で3時間加熱乾燥させ残渣の重量を秤量し、次式により算出した。
加熱残分(%)=(C/D)×100
ただし、Cは残渣の重量、Dは溶液又は分散液の試料の重量を表す。
Heat residue of solution (%) : A sample of the solution or dispersion was placed on a tin plate, heated and dried in a drying oven at 125 ° C. for 3 hours, the weight of the residue was weighed, and calculated by the following formula.
Residual heating (%) = (C / D) × 100
However, C represents the weight of the residue, and D represents the weight of the sample of the solution or dispersion.
モノマーの重合率(%):次式により算出した。
重合率(%)=加熱残分(%)/((モノマーの合計重量+ラジカル発生剤の重量)/(溶媒の重量+モノマーの合計重量+ラジカル発生剤の重量))
また、実施例で用いられる略号は以下を意味する。
m:マルチプレット
s:シングレット
b:ブロード
(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基を有する化合物の製造
実施例1
(1)2,2−ジメトキシプロピオン酸メチルの製造
5Lフラスコに窒素条件下で、ピルビン酸メチル841g(8.25モル)、オルソギ酸トリメチル1,060g(10モル、1.2モル当量)、メタノール1,060g及びパラトルエンスルホン酸一水和物7.84g(0.041モル、0.5モル%)を加え、攪拌した。緩やかな発熱がみられた。その後、55〜58℃の温度に10時間保持した。その後、ナトリウムメトキシドの28%メタノール溶液約8gを加え中和した。その後、エバポレーターで濃縮し、過剰のオルソギ酸トリメチル、メタノール及び生成したギ酸メチルの大部分を除去した。その後、蒸留して無色透明液体の2,2−ジメトキシプロピオン酸メチル1,110g(7.5モル、収率91%、純度98%)を得た(沸点:80℃/40mmHg)。上記の反応は以下に示す式で表すことができ、
Monomer polymerization rate (%) : calculated by the following formula.
Polymerization rate (%) = heat residue (%) / ((total weight of monomer + weight of radical generator) / (weight of solvent + total weight of monomer + weight of radical generator))
The abbreviations used in the examples mean the following.
m: multiplet s: singlet b: broad
Production Example 1 of Compound Having (α-Oxoamidoalkoxy) carbonylamino Group
(1) Production of methyl 2,2-dimethoxypropionate 841 g (8.25 mol) of methyl pyruvate, 1,060 g of trimethyl orthoformate (10 mol, 1.2 mol equivalent), methanol in a 5 L flask under nitrogen conditions 1,060 g and paratoluenesulfonic acid monohydrate 7.84 g (0.041 mol, 0.5 mol%) were added and stirred. A mild fever was observed. Then, it hold | maintained at the temperature of 55-58 degreeC for 10 hours. Thereafter, about 8 g of 28% methanol solution of sodium methoxide was added for neutralization. Then, it concentrated by the evaporator and removed most of excess trimethyl orthoformate, methanol, and the produced | generated methyl formate. Thereafter, distillation was performed to obtain 1,110 g (7.5 mol, yield 91%, purity 98%) of methyl 2,2-dimethoxypropionate as a colorless transparent liquid (boiling point: 80 ° C./40 mmHg). The above reaction can be represented by the following formula:
得られた液体について核磁気共鳴分光法による分析(1H−NMR分析(CDCl3))を行なったところδ:3.82(3H,s)、3.29(6H,s)及び1.53(3H,s)にピークがみられた。また、赤外分光法による分析(IR分析)を行なったところν:3632、2999、2953、2837、1749、1455、1437、1373、1293、1216、1192、1144、1046、976、892、801、761及び676cm−1に吸収が見られた。 When the obtained liquid was analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H-NMR analysis (CDCl 3 )), δ: 3.82 (3H, s), 3.29 (6H, s) and 1.53 A peak was observed at (3H, s). Further, when analysis by infrared spectroscopy (IR analysis) was performed, ν: 3632, 2999, 2953, 2837, 1749, 1455, 1437, 1373, 1293, 1216, 1192, 1144, 1046, 976, 892, 801, Absorption was observed at 761 and 676 cm −1 .
(2)N−(2−ヒドロキシエチル)−N−メチル−2,2−ジメトキシプロピオン酸アミドの製造
2Lフラスコに窒素条件下で、前記(1)で得られた2,2−ジメトキシプロピオン酸メチル1,110g(7.5モル)とN−メチル−エタノールアミン619g(8.25モル、1.1当量)を混合し、これにさらにナトリウムメトキシドの28%メタノール溶液14.5g(0.075モル、1モル%)を加え攪拌した。ゆるやかな発熱がみられた。その後、70℃に昇温し、生成するメタノールを減圧して留去しながら70℃で20時間保持したのち、酢酸約5gを加え中和した。その後、エバポレーターで濃縮し、生成したメタノールを除去した。そののち、蒸留し、淡黄色透明液体のN−(2−ヒドロキシエチル)−N−メチル−2,2−ジメトキシプロピオン酸アミドを1,146g(6.0モル、収率80%)得た(沸点:135℃/2mmHg、純度96%)。
(2) Production of N- (2-hydroxyethyl) -N-methyl-2,2-dimethoxypropionic acid amide In a 2 L flask under nitrogen conditions, methyl 2,2-dimethoxypropionate obtained in (1) above 1,110 g (7.5 mol) and 619 g (8.25 mol, 1.1 equivalents) of N-methyl-ethanolamine were mixed, and 14.5 g (0.075 of a 28% methanol solution of sodium methoxide was added thereto. Mol, 1 mol%) was added and stirred. A mild fever was seen. Thereafter, the temperature was raised to 70 ° C., and the methanol produced was decompressed and distilled, and kept at 70 ° C. for 20 hours. Then, about 5 g of acetic acid was added for neutralization. Then, it concentrated by the evaporator and the produced | generated methanol was removed. After that, distillation was performed to obtain 1,146 g (6.0 mol, yield 80%) of N- (2-hydroxyethyl) -N-methyl-2,2-dimethoxypropionic acid amide as a light yellow transparent liquid ( Boiling point: 135 ° C./2 mmHg, purity 96%).
上記反応は下記式で表すことができ、 The above reaction can be represented by the following formula:
得られた液体について核磁気共鳴分光法による分析(1H−NMR分析(CDCl3))を行なったところδ:3.58−3.84(4H,m)、2.99−3.32(9H,m)、2.50−2.99(1H,b)及び1.54−1.56(3H,m)にピークがみられた。また、赤外分光法による分析(IR分析)を行なったところν:3445、2945、2837、1634、1498、1456、1437、1404、1375、1226、1149、1106、1041、892、747及び655cm−1に吸収が見られた。 When the obtained liquid was analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H-NMR analysis (CDCl 3 )), δ: 3.58-3.84 (4H, m), 2.99-3.32 ( 9H, m), 2.50-2.99 (1H, b) and 1.54-1.56 (3H, m). Further, when analysis by infrared spectroscopy (IR analysis) was performed, ν: 3445, 2945, 2837, 1634, 1498, 1456, 1437, 1404, 1375, 1226, 1149, 1106, 1041, 892, 747 and 655 cm −. Absorption was observed in 1 .
(3)式(VI)で表される有機基を有する化合物の製造
500mlフラスコに、前記(2)で得られたN−(2−ヒドロキシエチル)−N−メチル−2,2−ジメトキシプロピオン酸アミド90.7g(0.475モル)とデュラネートTPA−100(旭化成ケミカルズ(株)製:イソシアヌレート基含有ポリイソシアネート、NCO含有率23.1重量%)90.9g(NCO含有量0.50モル)とテトラヒドロフラン22.7gを混合し攪拌した。これにさらに、ジブチル錫ジラウレート0.152gを加え攪拌し、70℃で18時間保持した。その後、プロピレングリコールモノメチルエーテル22.7gを加えよく攪拌し、さらに70℃で20時間保持し、式(VI)で表される有機基に相当する(2−(N−メチル−2,2−ジメトキシプロピオン酸アミド)エトキシ)カルボニルアミノ基を有する化合物の溶液(固形分約81%)を得た。この化合物を分析するために、溶液の一部を減圧下で乾燥させ、得られた固形分を核磁気共鳴分光法により分析した(1H−NMR分析(CDCl3))ところ、(2−(N−メチル−2,2−ジメトキシプロピオン酸アミド)エトキシ)カルボニルアミノ基に相当する以下のピークを確認した。δ:4.90−5.22(1H,b)、4.17−4.33(2H,m)、3.57−3.92(2H,m)、3.27(6H,s)、2.99−3.27(3H,m)、1.50−1.51(3H,m)。
(3) Production of compound having organic group represented by formula (VI) In a 500 ml flask, N- (2-hydroxyethyl) -N-methyl-2,2-dimethoxypropionic acid obtained in (2) above 90.7 g of amide (0.475 mol) and Duranate TPA-100 (manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation: isocyanurate group-containing polyisocyanate, NCO content 23.1% by weight) 90.9 g (NCO content 0.50 mol) ) And 22.7 g of tetrahydrofuran were mixed and stirred. Further, 0.152 g of dibutyltin dilaurate was added and stirred, and kept at 70 ° C. for 18 hours. Thereafter, 22.7 g of propylene glycol monomethyl ether was added and stirred well, and further maintained at 70 ° C. for 20 hours, corresponding to the organic group represented by the formula (VI) (2- (N-methyl-2,2-dimethoxy). A solution of a compound having a propionic acid amido) ethoxy) carbonylamino group (solid content about 81%) was obtained. In order to analyze this compound, a part of the solution was dried under reduced pressure, and the obtained solid content was analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H-NMR analysis (CDCl 3 )). The following peaks corresponding to N-methyl-2,2-dimethoxypropionic acid amide) ethoxy) carbonylamino group were confirmed. δ: 4.90-5.22 (1H, b), 4.17-4.33 (2H, m), 3.57-3.92 (2H, m), 3.27 (6H, s), 2.99-3.27 (3H, m), 1.50-1.51 (3H, m).
(4)式(I)で表される有機基を有する化合物の製造
300mlフラスコに、前記(3)で得られた(2−(N−メチル−2,2−ジメトキシプロピオン酸アミド)エトキシ)カルボニルアミノ基を有する化合物の溶液180g(固形分約81%)、プロピレングリコールモノメチルエーテル100g、水70g及びパラトルエンスルホン酸一水和物0.576gを加え、90℃で4時間攪拌し、その後、さらにトリエチルアミン0.153gを加えて部分的に中和し、式(I)で表される有機基に相当する(2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基を有する化合物の溶液(固形分約37%)を得た。この化合物を分析するために、溶液の一部を減圧下で乾燥させ、得られた固形分を核磁気共鳴分光法により分析した(1H−NMR分析(CDCl3))ところ、(2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基に相当する以下のピークを確認した。δ:4.80−5.15(1H,b)、4.14−4.34(2H,m)、3.55−3.75(2H,m)、3.02−3.06(3H,m)、2.42(3H,s)。
(4) Preparation of compound having organic group represented by formula (I) (2- (N-methyl-2,2-dimethoxypropionic acid amide) ethoxy) carbonyl obtained in (3) above in a 300 ml flask 180 g of a compound having an amino group (solid content: about 81%), 100 g of propylene glycol monomethyl ether, 70 g of water and 0.576 g of paratoluenesulfonic acid monohydrate were added, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 4 hours. 0.153 g of triethylamine was added to partially neutralize the solution (solid content) of a compound having (2- (N-methyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group corresponding to the organic group represented by the formula (I) About 37%). In order to analyze this compound, a part of the solution was dried under reduced pressure, and the obtained solid content was analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H-NMR analysis (CDCl 3 )). The following peaks corresponding to the N-methyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group were confirmed. δ: 4.80-5.15 (1H, b), 4.14-4.34 (2H, m), 3.55-3.75 (2H, m), 3.02-3.06 (3H) , M), 2.42 (3H, s).
次に、得られた(2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基を有する化合物の溶液100g(固形分約37g、水約18g及びその他有機溶剤約45gをそれぞれ含む)にさらに水19gを混合して固形分と水の含有量がほぼ同量になるようにし、促進加水分解試験として80℃で48時間の熱負荷を加えた。その後、溶液の一部を減圧下で乾燥させ、得られた固形分を核磁気共鳴分光法により分析し、(2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基の熱負荷による消失量を検量したところ、消失量は3%未満であった。すなわち、(2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基を有する化合物は、貯蔵安定性に優れていることが確認された。 Next, 100 g of a solution of the compound having a 2- (N-methyl-pyruvamide) ethoxy) carbonylamino group (including about 37 g of solid, about 18 g of water and about 45 g of other organic solvent) is added to 19 g of water. Were mixed so that the solids content and water content were approximately the same, and a heat load of 48 hours was applied at 80 ° C. as an accelerated hydrolysis test. Thereafter, a part of the solution was dried under reduced pressure, and the obtained solid content was analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy, and the amount of disappearance due to the heat load of (2- (N-methyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group was determined. When calibrated, the disappearance was less than 3%. That is, it was confirmed that the compound having a (2- (N-methyl-pyruvamide) ethoxy) carbonylamino group is excellent in storage stability.
比較例1
1Lのフラスコに、トリメチロールプロパン134g(1モル)、アセト酢酸t−ブチル474g(3モル)及び酸化ジブチル錫0.391gを加え、120℃に昇温して反応させ、さらに減圧しながら留出してくるt−ブチルアルコールを除去し、アセトアセトキシ基を有する化合物386gを得た。この化合物を核磁気共鳴分光法により分析した(1H−NMR分析(CDCl3))ところ、アセトアセトキシ基に相当する以下のピークを確認した。δ:3.50(2H,s)、2.27(3H,s)。なお、大部分のアセトアセトキシ基は、ケト型として存在していた。
Comparative Example 1
To a 1 L flask, 134 g (1 mol) of trimethylolpropane, 474 g (3 mol) of t-butyl acetoacetate and 0.391 g of dibutyltin oxide were added, the temperature was raised to 120 ° C., the reaction was continued, and distillation was continued while reducing the pressure. The coming t-butyl alcohol was removed to obtain 386 g of a compound having an acetoacetoxy group. When this compound was analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H-NMR analysis (CDCl 3 )), the following peaks corresponding to the acetoacetoxy group were confirmed. δ: 3.50 (2H, s), 2.27 (3H, s). Most acetoacetoxy groups existed as keto types.
次に、得られたアセトアセトキシ基を有する化合物37g、水37g及びプロピレングリコールモノメチルエーテル45gを混合して固形分と水の含有量がほぼ同量になるようにし、促進加水分解試験として80℃で48時間の熱負荷を加えた。その後、溶液の一部を減圧下で乾燥させ、得られた固形分を核磁気共鳴分光法により分析し、アセトアセトキシ基の熱負荷による消失量を検量したところ、消失量は約17%であった。すなわち、アセトアセトキシ基を有する化合物の貯蔵安定性は悪かった。 Next, 37 g of the obtained compound having an acetoacetoxy group, 37 g of water and 45 g of propylene glycol monomethyl ether were mixed so that the solids content and water content were almost the same, and the accelerated hydrolysis test was conducted at 80 ° C. A 48 hour heat load was applied. Thereafter, a part of the solution was dried under reduced pressure, and the obtained solid content was analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy. When the amount of disappearance due to the heat load of the acetoacetoxy group was calibrated, the amount of disappearance was about 17%. It was. That is, the storage stability of the compound having an acetoacetoxy group was poor.
実施例2
300mlフラスコに、2−イソシアネートエチルメタクリレート78g、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール0.17g及びジブチル錫ジラウレート0.03gを仕込み、これに空気を吹き込みながら攪拌し110℃を保持しながら実施例1の(2)で得られた(N−(2−ヒドロキシエチル)−N−メチル−2,2−ジメトキシプロピオン酸アミド96gを滴下しさらに10時間同温度に保持し、2−((2−(N−メチル−2,2−ジメトキシプロピオン酸アミド)エトキシ)カルボニルアミノ)エチルメタクリレート174gを得た。これに、テトラヒドロフラン174g、水40g及びパラトルエンスルホン酸一水和物0.34gを加え、80℃で5時間攪拌し、その後、トリエチルアミン0.1gを加えて部分的に中和し、さらに溶剤と水を揮発させて濃縮し、式(I)で表される有機基に相当する(2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基とメタクリロイルオキシ基の両方を有する化合物である2−((2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ)エチルメタクリレート約150gを得た(純度97%)。これを核磁気共鳴分光法により分析した(1H−NMR分析(CDCl3))ところ、(2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基とメタクリロイルオキシ基に相当する以下のピークを確認した。δ:6.11(1H,m)、5.60(1H,m)、4.78−5.18(1H,b)、4.12−4.36(2H,m)、3.54−3.77(2H,m)、3.00−3.04(3H,m)、2.41(3H,s)、1.95(3H,s)。
Example 2
A 300 ml flask was charged with 78 g of 2-isocyanatoethyl methacrylate, 0.17 g of 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol and 0.03 g of dibutyltin dilaurate, and stirred at 110 ° C. while blowing air. Then, 96 g of (N- (2-hydroxyethyl) -N-methyl-2,2-dimethoxypropionic acid amide obtained in (2) of Example 1 was added dropwise and maintained at the same temperature for 10 hours. 174 g of ((2- (N-methyl-2,2-dimethoxypropionic acid amide) ethoxy) carbonylamino) ethyl methacrylate was obtained, and 174 g of tetrahydrofuran, 40 g of water and 0.34 g of paratoluenesulfonic acid monohydrate were obtained. And stirred at 80 ° C. for 5 hours, and then 0.1 g of triethylamine was added and partially added. Further, the solvent and water are volatilized and concentrated to have (2- (N-methyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group and methacryloyloxy group corresponding to the organic group represented by the formula (I). About 150 g of the compound 2-((2- (N-methyl-pyruvamide) ethoxy) carbonylamino) ethyl methacrylate was obtained (purity 97%), which was analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H-NMR analysis). (CDCl 3)) where, (2- (N- methyl - Pirubamido) ethoxy) .Deruta was confirmed following peaks corresponding to carbonyl amino group and a methacryloyloxy group: 6.11 (1H, m), 5.60 (1H, m), 4.78-5.18 (1H, b), 4.12-4.36 (2H, m), 3.54-3.77 (2H, m), 3.00-3 .04 (3 , M), 2.41 (3H, s), 1.95 (3H, s).
次に、得られた2−((2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ)エチルメタクリレート10g、テトラヒドロフラン10g及び水5gを混合し、これに空気を吹き込みながら、促進加水分解試験として80℃で24時間の熱負荷を加えた。その後、溶液の一部を減圧下で乾燥させ、得られた固形分を核磁気共鳴分光法により分析し、(2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基の熱負荷による消失量を検量したところ、消失量は約5%と小さかった。すなわち、2−((2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ)エチルメタクリレートは、貯蔵安定性に優れていることが確認された。 Next, 10 g of the obtained 2-((2- (N-methyl-pyruvamide) ethoxy) carbonylamino) ethyl methacrylate, 10 g of tetrahydrofuran and 5 g of water were mixed, and 80 g as an accelerated hydrolysis test was performed while air was blown into the mixture. A heat load of 24 hours was applied at 0C. Thereafter, a part of the solution was dried under reduced pressure, and the obtained solid content was analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy, and the amount of disappearance due to the heat load of (2- (N-methyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group was determined. When calibrated, the disappearance was as small as about 5%. That is, it was confirmed that 2-((2- (N-methyl-pyruvamide) ethoxy) carbonylamino) ethyl methacrylate is excellent in storage stability.
実施例3
窒素置換した200mlのフラスコに、溶剤であるエチレングリコールモノブチルエーテル30gを入れ、攪拌しながら100℃に加熱した。同温度に保持しながら、これに、実施例2で得られた2−((2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ)エチルメタクリレート10g、メチルメタクリレート10g、2−ヒドロキシエチルアクリレート2g、2−エチルヘキシルアクリレート8g、2−エチルヘキシルメタクリレート5g、スチレン5g及びラジカル発生剤である2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1.5gの混合物をシリンジポンプを用いて4時間かけて加えた。その後、同温度に保持しながら、エチレングリコールモノブチルエーテル30g及び2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.5gの混合物を同様にして1時間かけて加えた。その後、同温度で1時間熟成したのち、室温まで冷却したところ、粘調な液体が得られた。この液体の加熱残分は40.5%であり、重合率は約98%と計算されたことから、2−((2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ)エチルメタクリレートの共重合体を製造できたことが確認された。この共重合体を分析するために、溶液の一部を減圧下で乾燥させ、得られた固形分を核磁気共鳴分光法により分析した(1H−NMR分析(CDCl3))ところ、(2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基に相当する以下のピークを確認した。δ:4.80−5.15(1H,b)、4.14−4.34(2H,m)、3.55−3.75(2H,m)、3.02−3.06(3H,m)、2.42(3H,s)。
Example 3
A 200 ml flask purged with nitrogen was charged with 30 g of ethylene glycol monobutyl ether as a solvent and heated to 100 ° C. with stirring. While maintaining the same temperature, 10 g of 2-((2- (N-methyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino) ethyl methacrylate obtained in Example 2, 10 g of methyl methacrylate, 2 g of 2-hydroxyethyl acrylate, A mixture of 8 g of 2-ethylhexyl acrylate, 5 g of 2-ethylhexyl methacrylate, 5 g of styrene and 1.5 g of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) which is a radical generator is taken for 4 hours using a syringe pump. added. Thereafter, while maintaining the same temperature, a mixture of 30 g of ethylene glycol monobutyl ether and 0.5 g of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was added in the same manner over 1 hour. Then, after aging at the same temperature for 1 hour, when cooled to room temperature, a viscous liquid was obtained. Since the heating residue of this liquid was 40.5% and the polymerization rate was calculated to be about 98%, the co-polymerization of 2-((2- (N-methyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino) ethyl methacrylate It was confirmed that the coalescence could be produced. In order to analyze this copolymer, a part of the solution was dried under reduced pressure, and the obtained solid content was analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H-NMR analysis (CDCl 3 )). The following peaks corresponding to-(N-methyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group were confirmed. δ: 4.80-5.15 (1H, b), 4.14-4.34 (2H, m), 3.55-3.75 (2H, m), 3.02-3.06 (3H) , M), 2.42 (3H, s).
次に、得られた(2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基を有する共重合体の溶液50g(固形分約20g及び有機溶剤約30gをそれぞれ含む)にさらに水5gを混合し、促進加水分解試験として80℃で48時間の熱負荷を加えた。その後、溶液の一部を減圧下で乾燥させ、得られた固形分を核磁気共鳴分光法により分析し、(2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基の熱負荷による消失量を検量したところ、消失量は3%未満であった。すなわち、(2−(N−メチル−ピルバミド)エトキシ)カルボニルアミノ基を有する化合物は、貯蔵安定性に優れていることが確認された。
Next, 5 g of water was further mixed with 50 g of the copolymer solution having (2- (N-methyl-pyruvamide) ethoxy) carbonylamino group (including about 20 g of a solid content and about 30 g of an organic solvent, respectively). As an accelerated hydrolysis test, a heat load of 48 hours was applied at 80 ° C. Thereafter, a part of the solution was dried under reduced pressure, and the obtained solid content was analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy, and the amount of disappearance due to the heat load of (2- (N-methyl-pylvamide) ethoxy) carbonylamino group was determined. When calibrated, the disappearance was less than 3%. That is, it was confirmed that the compound having a (2- (N-methyl-pyruvamide) ethoxy) carbonylamino group is excellent in storage stability.
Claims (10)
で表される(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基を有する化合物。 In the molecule, the following formula (I)
A compound having an (α-oxoamidoalkoxy) carbonylamino group represented by:
で表される化合物と、アルコール、チオール、アセタール及びオルソエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物とを反応させて得られる下記式(III)
で表される化合物を、下記式(IV)
で表される化合物と反応させ、得られる下記式(V)
で表される化合物を、イソシアネート基含有化合物と反応させ、得られる下記式(VI)
で表される有機基をもつ化合物を、希酸中又は酸性化合物の共存下で水と反応させることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の化合物の製造方法。 Following formula (II)
And the following formula (III) obtained by reacting a compound represented by the formula: and at least one compound selected from the group consisting of alcohol, thiol, acetal and orthoester
A compound represented by the following formula (IV)
The following formula (V) obtained by reacting with the compound represented by
The compound represented by the following formula (VI) is obtained by reacting with an isocyanate group-containing compound.
The method for producing a compound according to any one of claims 1 to 7, wherein a compound having an organic group represented by formula (I) is reacted with water in a dilute acid or in the presence of an acidic compound.
で表される有機基及び(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物を単独重合または該化合物以外のビニル系モノマーと共重合させて得られた重合体を希酸中又は酸性化合物の共存下で水と反応させて得られることを特徴とする(α−オキソアミドアルコキシ)カルボニルアミノ基を有する重合体。
Following formula (VI)
A polymer obtained by homopolymerizing a compound having an organic group and a (meth) acryloyloxy group represented by formula (I) or copolymerizing with a vinyl monomer other than the compound is mixed with water in a dilute acid or in the presence of an acidic compound. A polymer having an (α-oxoamidoalkoxy) carbonylamino group, which is obtained by reaction.
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