JP2009280546A - 9,10−エタノアントラセン骨格を有する新規なジ(メタ)アクリレート化合物及びその製造法 - Google Patents
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- UJGGQMSCOHPITJ-UHFFFAOYSA-N CCC(OC(C(C1C(O2)=O)C2=O)(c2c3cccc2)c2ccccc2C13OC(C=C)=O)=O Chemical compound CCC(OC(C(C1C(O2)=O)C2=O)(c2c3cccc2)c2ccccc2C13OC(C=C)=O)=O UJGGQMSCOHPITJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Abstract
【課題】高い屈折率を有しかつ紫外域の吸収や蛍光の問題がなく透明性に優れた重合可能な新規なジ(メタ)アクリレート化合物を提供することである。
【解決手段】高い屈折率を有し、かつ250nm以上の高波長側にUV吸収を持たない透明な化合物であり、ラジカル重合性基を持つ重合可能な化合物であり、その重合物は高屈折光学材料として用いることができる、工業的に有用な9,10−エタノアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物及びその製造方法。
【選択図】なし
【解決手段】高い屈折率を有し、かつ250nm以上の高波長側にUV吸収を持たない透明な化合物であり、ラジカル重合性基を持つ重合可能な化合物であり、その重合物は高屈折光学材料として用いることができる、工業的に有用な9,10−エタノアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物及びその製造方法。
【選択図】なし
Description
本発明は、アクリレート化合物に関し、特に、高屈折率を有する高分子材料用のモノマーとして有用なアクリレート化合物及びその製造法に関する。
本発明の9,10−エタノアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物は、高屈折率を有する9,10−エタノアントラセン骨格と重合性を有するアクリレート基の両方を有する化合物である。そして、この高屈折率を有する化合物を重合した高分子化合物もまた同様に高屈折率を有し、特に光学分野で有用な材料として期待される。
近年光学分野においてガラス代替材料としてプラスチックが盛んに用いられている。たとえば、ポリカーボネートやポリメチルメタクリレート等がよく知られている。これらプラスチック材料は、軽量性、安全性、意匠性を有している反面、屈折率の面では無機ガラスより低く、分厚くなりやすいという欠点がある。そこで、近年、高屈折率を有するプラスチック材料に対する要望が高くなってきている。特に、高屈折率プラスチック材料の光学用物品への進出は著しく、液晶ディスプレイ用パネル、カラーフィルター、眼鏡レンズ、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、TFT用のプリズムレンズシート、非球面レンズ、光ディスク、ホログラム、光ファイバー、光道波路等への検討が盛んに行われている。
プラスチックの屈折率とその原料となるモノマーの屈折率とは正の相関関係にあり、高屈折率のプラスチックを得るためには高分子を構成するモノマー部分が高屈折率を有するものであることが必要である。
モノマーとしての有機化合物の屈折率を高くする方法としては、分子構造中にハロゲン原子(フッ素を除く)や硫黄原子さらには芳香環を導入することが有用であることは既に良く知られている。たとえば、ハロゲン原子の有する高い固有屈折率を利用し、ビフェニル環にハロゲン原子を導入した高屈折率重合体が報告されている(特許文献1)。しかし、ハロゲン化によって、耐光性が著しく劣化し、また、高比重であるという欠点があった。又ハロゲン以外に高い固有屈折率を有する硫黄原子を有する単量体組成物も報告されている(特許文献2)。しかし、これらは高い屈折率、優れた耐衝撃性を有するものの、得られたポリマーの耐光性が著しく劣り、硫黄特有の不快臭が問題となる欠点があった。また、これらを用いたプラスチックが廃棄物として処理されるとき、有害なガスや化合物を生じることが懸念される。
一方、芳香環の導入に関してはこれまで、ベンゼン環、ビフェニル環を有する高屈折率材料が知られており、これらは、軽く透明性にすぐれ、バランスの良い高屈折率材料となる(特許文献3等)。しかし、これらベンゼン環やビフェニル環を用いた場合、ハロゲン原子や硫黄原子を含まないものでモノマーの屈折率として1.55を超えるものを得ることは困難であった。また、さらに、高い屈折率を得るため、芳香族を含む多環化合物であるアントラセン環、フルオレン環の導入も検討されている(特許文献4)。また、アントラセン基やフルオレン基等芳香環を含む多環化合物基を高分子反応によりポリマーに導入する試みもなされている(特許文献5)。
しかしながら、アントラセン環やフルオレン環の導入により比較的高い屈折率をもつポリマーが得られるが、フルオレン環を導入した場合は、紫外領域に吸収があり、光照射により着色しやすくなり、耐光性に問題が出てくる。またアントラセン環を導入した場合はアントラセン環が蛍光を発するため、光学材料分野での適用は困難である等の問題がある。
よって、高屈折率を有する芳香族多環化合物であり、アントラセン基やフルオレン基にみられるような紫外域の吸収や蛍光の問題が無い透明性にすぐれた化合物基を持つ重合可能なモノマーの開発が望まれている。
一方、アントラセン化合物がジエノフィルとディールス・アルダー反応することは知られており、このディールス・アルダー反応により9,10−エタノアントラセン骨格を有する化合物が合成されている。例えば、無置換のアントラセンが無水マレイン酸、マレイミド、マレイン酸エステル、アクロレイン、アクリロニトリル、ベンゾキノン等のジエノフィルとディールス・アルダー反応し、9,10−エタノアントラセン化合物を与えることが知られている(非特許文献1、2、3等)。
しかし、本発明の9,10−エタノアントラセン骨格を含むアクリレート化合物について合成された例は無く、本発明のアントラセン化合物とジエノフィルとのディールス・アルダー反応によって得られた9,10−エタノアントラセン骨格を含むアクリレート化合物について、重合物を合成するためのモノマーとして又は光学材料の原料モノマーとして検討された例はない。
本発明者らは、かかる状況に鑑み、これらの欠点を排除した技術を提供すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに至ったものである。すなわち、本発明の目的は、高い屈折率を有し、紫外域の吸収や蛍光の問題がなく透明性にすぐれた新規なジ(メタ)アクリレート化合物を提供することであり、当該化合物の工業的に有利な製造法を提供することである。
上記目的を達成するために、第一発明では、一般式(1)で示される9,10−エタノアントラセン骨格を有する新規なジ(メタ)アクリレート化合物を提供する。
一般式(1)において、n及びmはそれぞれ独立に0以上、10未満の整数を表し、Xは、水素原子、アルキル基若しくはアリール基が結合した窒素原子、又は酸素原子を示し、Y1、Y2は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を示し、R1は水素原子又はメチル基を示し、R2は水素原子、メチル基又はエチル基を示す。
本発明の記述において、(メタ)アクリレート化合物とは、アクリレート化合物又はメタクリレート化合物を表す。また、(メタ)アクリル化とは、アクリル化又はメタクリル化を表す。
また、本発明の記述において、9,10−エタノアントラセン骨格とは下記構造式(10)の骨格を表す。
また、第二発明では、一般式(2)に示すアントラセン化合物と一般式(3)に示すジエノフィルをディールス・アルダー反応させることを特徴とする一般式(1)に示す9,10−エタノアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物の製造法を提供する。
式(2)においてn及びmはそれぞれ独立に0以上、10未満の整数を表し、R1は水素原子又はメチル基を示し、R2は水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Y1及びY2は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を示す。
一般式(3)において、Xは、水素原子、アルキル基若しくはアリール基が結合した窒素原子、又は酸素原子を示す。
さらにまた、第三発明では、一般式(4)に示す9,10−エタノアントラセン骨格を含むヒドロキシ化合物を(メタ)アクリル化することを特徴とする一般式(1)に示す9,10−エタノアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物の製造法を提供する。
一般式(4)において、n及びmはそれぞれ独立に0以上、10未満の整数を表し、Xは、水素原子、アルキル基若しくはアリール基が結合した窒素原子、又は酸素原子を示し、Y1及びY2は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を示し、R2は水素原子、メチル基又はエチル基を示す。
本発明は、以下に詳細に記述するとおりであり、次のような特別に有利な効果を奏し、その産業上の利用価値は極めて大である。
本発明の9,10−エタノアントラセン骨格を含むジ(メタ)アクリレート化合物は新規な化合物であり、かつ、高い屈折率を示すとともに、250nm以上にUV吸収を持たない透明な化合物であり、高屈折率光学材料として工業的に有用な化合物である。
本発明の9,10−エタノアントラセン骨格を含むジ(メタ)アクリレート化合物は新規な化合物であり、かつ、高い屈折率を示すとともに、250nm以上にUV吸収を持たない透明な化合物であり、高屈折率光学材料として工業的に有用な化合物である。
以下、本発明を詳細に記述する。
本発明の第一発明に係る化合物は、下記一般式(1)によって示される、9,10−エタノアントラセン骨格を有する新規なジ(メタ)アクリレート化合物である。
本発明の第一発明に係る化合物は、下記一般式(1)によって示される、9,10−エタノアントラセン骨格を有する新規なジ(メタ)アクリレート化合物である。
一般式(1)において、n及びmはそれぞれ独立に0以上、10未満の整数を表し、Xは、水素原子、アルキル基若しくはアリール基が結合した窒素原子、又は酸素原子を示し、Y1及びY2は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を示し、R1は水素原子又はメチル基を示し、R2は水素原子、メチル基又はエチル基を示す。
一般式(1)において、Xで示される水素原子、アルキル基若しくはアリール基が結合した窒素原子における窒素原子に結合したアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ドデシル基、シクロヘキシル基、2−カルボキシエチル基、ベンジル基等が挙げられ、窒素原子に結合したアリール基としては、フェニル基、p−クロロフェニル基等のハロゲン置換フェニル基、p−トリル基等のアルキル置換フェニル基、p−ヒドロキシフェニル基、p−メトキシフェニル基等のアルコキシフェニル基、p−カルボキシフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。特に、窒素原子にアリール基が結合した化合物は、屈折率が高いため好ましい。
また、Y1及びY2で示されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、アミル基、2−エチルヘキシル基等が挙げられ、ハロゲン原子としてはフッ素原子、塩素原子,臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基,n−プロポキシ基,n−ブトキシ基、n−ヘキシルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基等が挙げられ、アリールオキシ基としては、フェノキシ基、p−メチルフェノキシ基、o−メチルフェノキシ基、p−クロロフェノキシ基、o−クロロフェノキシ基、p−ヒドロキシフェノキシ基,o−ヒドロキシフェノキシ基等が挙げられる。
一般式(1)においてn及びmが0であり、Xが酸素原子であり、Y1及びY2が水素原子である場合は、一般式(5)に示す9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物化合物となる。
一般式(5)において、R1は水素原子又はメチル基を示す。
また、一般式(1)において、n及びmが1であり、Xが酸素原子であり、Y1及びY2が水素原子である場合は、一般式(6)に示す9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物化合物となる。
一般式(6)において、R1は水素原子又はメチル基を示し、R2は水素原子、メチル基又はエチル基を示す。
また、一般式(1)において、n及びmが0であり、Xが、アリール基が結合した窒素原子であり、Y1及びY2が水素原子である場合は、一般式(7)に示す9,10−エタノアントラセン−11,12−マレイミド化合物となる。
一般式(7)において、Arはアリール基を示し、R1は水素原子又はメチル基を示す。一般式(7)において、Arで表されるアリール基としては、フェニル基、p−トリル基,m−トリル基,o−トリル基、p−クロロフェニル基、m−クロロフェニル基、p−ヒドロキシフェニル基、p−メトキシフェニル基、p−カルボキシフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基等が挙げられる。
さらにまた、一般式(1)において、n及びmが1であり、Xが、アリール基が結合した窒素原子であり、Y1及びY2が水素原子である場合は、一般式(8)にしめす9,10−エタノアントラセン−11,12−マレイミド化合物となる。
一般式(8)において、Arはアリール基を示し、R1は水素原子又はメチル基を示し、R2は水素原子、メチル基又はエチル基を示す。また、一般式(8)におけるArで表されるアリール基は、一般式(7)の化合物における場合と同様である。
一般式(5)で表される化合物の例としては、次の化合物が挙げられる。9,10−ジヒドロ−9,10−ジアクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物(下記構造式(5−1)の化合物)、9,10−ジヒドロ−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物(下記構造式(5−2)の化合物)である。
一般式(6)で表される化合物の例としては、次の化合物が挙げられる。9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物(下記構造式(6−1)の化合物)、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物が挙げられる。
さらに、これら一般式(5)又は一般式(6)の化合物の9,10−エタノアントラセン骨格に置換基が付いた化合物として次のものが挙げられる。t−ブチル基で置換された化合物として、9,10−ジヒドロ−2−t−ブチル−9,10−ジアクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−2−t−ブチル−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−2−t−ブチル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−2−t−ブチル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−2−t−ブチル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−2−t−ブチル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物等が挙げられる。
そしてさらに、メチル基で置換された化合物として、9,10−ジヒドロ−2−メチル−9,10−ジアクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−2−メチル−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−2−メチル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−2−メチル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−2−メチル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−2−メチル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物等が挙げられる。
さらに、クロル基で置換された化合物として、9,10−ジヒドロ−2−クロル−9,10−ジアクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−2−クロル−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−2−クロル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−2−クロル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−2−クロル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−2−クロル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物等が挙げられる。
また、一般式(1)において、n及び/又はmが2以上であり、Xが酸素原子であり、Y1及びY2が水素原子である場合の化合物としては、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス[2−(アクリロイルオキシエトキシ)エトキシ]−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス[2−(メタクリロイルオキシエトキシ)エトキシ]−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス[2−(アクリロイルオキシプロポキシ)プロポキシ]−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス[2−(メタクリロイルオキシプロポキシ)プロポキシ]−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス{2−[2−(2−アクリロイルオキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス{2−[2−(2−アクリロイルオキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物等が挙げられる。
さらに、同様に一般式(1)において、n及び/又はmが2以上であり、Xが酸素原子であり、Y1及びY2が水素原子である場合の例示の化合物の9,10−エタノアントラセン骨格の2位にt−ブチル基、メチル基又はクロル基等で置換された化合物を挙げることができる。
次に、一般式(7)で表される化合物の例としては、次の化合物が挙げられる。9,10−ジヒドロ−9,10−ジアクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド(下記構造式(7−1)の化合物)、9,10−ジヒドロ−9,10−ジアクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−(p−トリル)イミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−(p−トリル)イミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジアクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−(p−クロルフェニル)イミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−(p−クロルフェニル)イミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジアクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−(p−メトキシフェニル)イミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−(p−メトキシフェニル)イミド等が挙げられる。
また、一般式(8)で表される化合物の例としては、次の化合物が挙げられる。9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド等が挙げられる。
さらに、これら一般式(7)又は一般式(8)の化合物の9,10−エタノアントラセン骨格に置換基が付いた化合物として次のものが挙げられる。t−ブチル基で置換された化合物として、9,10−ジヒドロ−2−t−ブチル−9,10−ジアクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−t−ブチル−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−t−ブチル−9,10−ジアクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−トリルイミド、9,10−ジヒドロ−2−t−ブチル−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−t−ブチル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−t−ブチル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−t−ブチル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−t−ブチル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−t−ブチル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−t−ブチル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−t−ブチル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−t−ブチル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド等が挙げられる。
そしてさらに、メチル基で置換された化合物として、9,10−ジヒドロ−2−メチル−9,10−ジアクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−メチル−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−メチル−9,10−ジアクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−トリルイミド、9,10−ジヒドロ−2−メチル−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−メチル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−メチル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−メチル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−メチル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−メチル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−メチル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−メチル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−メチル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド等が挙げられる。
さらに、クロル基で置換された化合物として、9,10−ジヒドロ−2−クロル−9,10−ジアクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−クロル−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−クロル−9,10−ジアクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−トリルイミド、9,10−ジヒドロ−2−クロル−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−クロル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−クロル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−クロル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−クロル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−クロル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−クロル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−クロル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−2−クロル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド等が挙げられる。
また、一般式(1)において、n及び/又はmが2以上であり、Xが、アリール基が結合した窒素原子であり、Y1及びY2が水素原子である場合の化合物としては、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス[2−(アクリロイルオキシエトキシ)エトキシ]−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス[2−(メタクリロイルオキシエトキシ)エトキシ]−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス[2−(アクリロイルオキシエトキシ)エトキシ]−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス[2−(メタクリロイルオキシエトキシ)エトキシ]−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス[2−(アクリロイルオキシプロポキシ)プロポキシ]−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス[2−(メタクリロイルオキシプロポキシ)プロポキシ]−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス[2−(アクリロイルオキシプロポキシ)プロポキシ]−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス[2−(メタクリロイルオキシプロポキシ)プロポキシ]−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス{2−[2−(2−アクリロイルオキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス{2−[2−(2−アクリロイルオキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−(p-トリル)イミド等が挙げられる。
さらに、同様に一般式(1)において、n及び/又はmが2以上であり、Xが、アリール基が結合した窒素原子であり、Y1及びY2が水素原子である場合の例示の化合物の9,10−エタノアントラセン骨格の2位にt−ブチル基、メチル基又はクロル基等で置換された化合物を挙げることができる。
次に、一般式(1)の9,10−エタノアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物の製造法についてであるが、図1に示すようにルートAとルートBの二通りの合成経路が可能である。
ルートAに示す方法は、一般式(9)に示すアントラセン骨格を有するヒドロキシ化合物をまず(メタ)アクリル化して一般式(2)に示すアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物とし、ついで、ジエノフィルとのディールス・アルダー反応によって一般式(1)に示す9,10−エタノアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物を得る方法である。次に、ルートBに示す方法は、まず一般式(9)に示すアントラセン骨格を有するヒドロキシ化合物をジェノフィルとディールス・アルダー反応させて、一般式(4)に示す9,10−エタノアントラセン骨格を有するヒドロキシ化合物とし、ついで、このものを(メタ)アクリル化して、一般式(1)に示す9,10−エタノアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物を得る方法である。
まず、両ルートの出発原料となる一般式(9)で表されるアントラセン骨格を有するヒドロキシ化合物であるが、このものは、次のようにして合成できる。
一般式(9)において、n及びmはそれぞれ独立に0以上、10未満の整数を表し、Y1及びY2は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を示し、R2は水素原子、メチル基又はエチル基を示す。
まず、一般式(9)において、n及びmが0の場合9,10−アントラセンジオール化合物となる。このものは、対応する9,10−アントラキノン化合物を既知の方法で還元することにより合成することができることから、9,10−アントラセンジオール化合物は水酸基が置換されたアントラセン化合物群の中でも工業的に入手容易な化合物である。
一般に、9,10−アントラキノン化合物の還元に用いられる還元剤としてはハイドロサルファイト、過酸化チオ尿素等が挙げられる。また、パラジウム/カーボンを触媒とする接触水素還元などによっても還元することができる。
また、工業的な方法として、1,4−ナフトキノンと1,3−ブタジエンのディールス・アルダー反応物である1,4,4a,9a−テトラヒドロアントラキノン又はその異性体である1,4−ジヒドロアントラヒドロキノンのアルカリ金属塩を用いてアントラキノンを還元することにより、より簡便に9,10−アントラセンジオール化合物得ることができる。即ち、1,4−ナフトキノンと1,3−ブタジエンとの反応により得られる1,4,4a,9a−テトラヒドロアントラキノンを、水性媒体中、アルカリ金属水酸化物のようなアルカリ性化合物の存在下にアントラキノンと反応させることにより9,10−アントラセンジオールのアルカリ金属塩の水溶液を得ることができる。
1,4−ナフトキノンと1,3−ブタジエンとのディールス・アルダー反応における、反応溶媒としては、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール等のアルコール系溶媒、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒が好適に用いられる。特に、ふさわしいのは、トルエン、キシレン等である。反応温度は20℃から160℃が好ましい。より好ましくは、60℃から140℃、さらに好ましくは80℃から120℃の範囲である。反応速度が遅い場合は、触媒を用いても良い。触媒としては、三フッ化ホウ素のジエチルエーテル錯体が好適に用いられる。反応は通常オートクレーブを使用し、1,3−ブタジエンのキシレン溶液をオートクレーブに圧入させつつ、反応させる。その際、反応圧力は10気圧以下になるように、1,3−ブタジエン溶液の圧入量をコントロールすることが望ましい。反応終了後、溶剤を加熱して飛ばし、1,4,4a,9a−テトラヒドロアントラキノンの白色粉末を得ることができる。
1,4,4a,9a−テトラヒドロアントラキノンによるアントラキノンの還元反応は、1,4,4a,9a−テトラヒドロアントラキノン及び9,10−アントラキノンを塩基存在下、溶媒中で加熱することにより、9,10−アントラセンジオールの溶液を得ることができる。塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好適に用いられる。トリエチルアミン等の有機塩基も使用できる。溶剤としては、塩基がアルカリ水溶液の場合は、水が好適に使用され、塩基が有機性塩基の場合はトルエン、キシレン等の芳香族系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等のアミド系溶媒が好適に用いられる。反応温度としては、80℃から160℃、より好ましくは90℃から110℃の範囲である。反応時間は、塩基の使用量にもよるが、通常2時間から5時間である。得られた9,10−アントラセンジオールのアルカリ金属塩又は有機塩の溶液は硫酸等の酸で中和することにより、9,10−アントラセンジオールを単離することもできるが、本発明の目的のためにはアルカリ金属塩又は有機塩の溶液のまま用いることもできる。
次に、n及び/又はmが1以上の化合物であるが、このものは9,10−アントラセンジオール化合物を酸化エチレン、酸化プロピレン又は酸化ブチレンと反応させることにより合成可能である。
この反応は酸化エチレン等の酸化アルキレンが水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物存在下に開環して9,10−アントラセンジオール化合物とエーテル化反応するものである。このエーテル化反応に用いる溶媒としては、水又はメタノール、エタノール、プロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコールのようなアルコール溶媒、ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミドのようなプロトン性溶媒、又はメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン系溶媒、さらにはテトラヒドロフランのような水溶性エーテル系溶媒を用いる。また、これらの混合溶媒でもよい。
9,10−アントラセンジオール化合物と酸化アルキレンとの反応は、添加するアルカリの種類や量、およびその他の条件にもよるが、好ましい反応温度は10℃以上、80℃以下であり、反応時間は1時間以上、5時間以下である。反応圧力は0.2MPa以上、0.5MPa以下で行われる。
酸化アルキレンとの反応において、n及びmが1の化合物を得る場合は、酸化アルキレンの使用量は反応条件により最適値が異なるが9,10−アントラセンジオール化合物に対して1モルから10モル倍が好ましい。通常は、n及びmが1の化合物が主として生成し、酸化アルキレンを過剰に添加するに従いn及びmの少なくとも一方が2そしてn及びmの少なくとも一方が3の化合物とn及びmの数の大きな化合物が生成し始める。n及びmが1の化合物とn及びmの少なくとも一方が2以上の化合物とは反応溶媒に対する溶解度が違い、n及びmの少なくとも一方が2以上の化合物は反応溶媒に対して良く溶けるので、溶解したn及びmの少なくとも一方が2以上の化合物をろ過することにより、n及びmが1の付加体とn及びmの少なくとも一方が2以上の付加体を分離することができる。酸化アルキレンを10モル倍以上の大過剰量使用する場合はn及びmの少なくとも一方が2以上の付加反応物の生成が優勢となり、生成物はn及びmの値の異なる化合物の混合物となる。このn及びmの少なくとも一方が2以上の付加体を含む溶液から、再結晶あるいはカラム処理することにより、n及びmの少なくとも一方が2以上の化合物をさらに分離することができる。
次に、ルートAを経由する一般式(1)の化合物の製造法について説明する。この経路では、まず一般式(9)に示すアントラセン化合物を塩化アクリロイル又は塩化メタクリロイルと塩基存在下又は塩基非存在下に反応させることにより、一般式(2)の化合物を合成する。
一般式(2)においてn及びmはそれぞれ独立に0以上、10未満の整数を表し、R1は水素原子又はメチル基のいずれかを示し、R2は水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Y1及びY2は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を示す。
一般式(2)においてY1及びY2で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、t−ブチル基,i−アミル基等が挙げられ、ハロゲン原子としてはフッ素原子、塩素原子,臭素原子、沃素原子が挙げられ、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基,n−プロポキシ基,n−ブトキシ基等が挙げられ、アリールオキシ基としてはフェノキシ基、p−トリルオキシ基、p−クロロフェノキシ基等が挙げられる。
一般式(2)で表される化合物としてはたとえば次のものが挙げられる。すなわち、9,10−ジアクリロイルオキシアントラセン、9,10−ジメタアクリロイルオキシアントラセン、9,10−ジ(2−アクリロイルオキシブトキシ)アントラセン、9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)アントラセン、9,10−ジ(2−アクリロイルオキシプロポキシ)アントラセン、9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシエトキシ)アントラセン、9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)アントラセン、9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシブトキシ)アントラセン、9,10−ビス[2−(2−アクリロイルオキシエトキシ)エトキシ]アントラセン、9,10−ビス[2−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)エトキシ]アントラセン等である。
さらには、アントラセン骨格の2の位置にt−ブチル基で置換された化合物としては、2−t−ブチル−9,10−ジアクリロイルオキシアントラセン、2−、t−ブチル−9,10−ジメタアクリロイルオキシアントラセン、2−t−ブチル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシブトキシ)アントラセン、2−t−ブチル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)アントラセン、2−t−ブチル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−t−ブチル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシエトキシ)アントラセン、2−t−ブチル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−t−ブチル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシブトキシ)アントラセン、2−t−ブチル−9,10−ビス[2−(2−アクリロイルオキシエトキシ)エトキシ]アントラセン等が挙げられる。
そしてさらに、メチル基で置換された化合物として、2−メチル−9,10−ジアクリロイルオキシアントラセン、2−、メチル−9,10−ジメタアクリロイルオキシアントラセン、2−メチル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシブトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシエトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシブトキシ)アントラセン、2−メチル−9,10−ビス[2−(2−アクリロイルオキシエトキシ)エトキシ]アントラセン等が挙げられる。
そしてさらに、クロル基で置換された化合物として、2−クロル−9,10−ジアクリロイルオキシアントラセン、2−クロル−9,10−ジメタアクリロイルオキシアントラセン、2−クロル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシブトキシ)アントラセン、2−クロル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)アントラセン、2−クロル−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−クロル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシエトキシ)アントラセン、2−クロル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)アントラセン、2−クロル−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシブトキシ)アントラセン、2−クロル−9,10−ビス[2−(2−アクリロイルオキシエトキシ)エトキシ]アントラセン等が挙げられる。
一般式(9)に示すアントラセン化合物と塩化アクリロイル又は塩化メタクリロイルとを反応させる場合に使用可能な塩基としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ピリジン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、ピペリジン等が挙げられる。また、反応は一般的に溶媒中で行われるが、用いる溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼンのような芳香族系溶媒、塩化メチレン、ジクロロエタン、ジクロロエチレンのようなハロゲン化炭素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン系溶媒、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミドのようなアミド系溶媒、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサンのようなエーテル系溶媒が好適に用いられる。一般式(9)に示すアントラセン化合物に対する塩化アクリロイル又は塩化メタクリロイルの添加量は、1モル倍から6モル倍、好ましくは1.2モル倍から4モル倍である。反応温度は0℃から80℃、好ましくは0℃から20℃である。本反応は発熱反応であり、冷却が必要である。反応時間は15分から60分程度である。反応終了後、水又はメタノールを加えて未反応の塩化アクリロイル又は塩化メタクリロイルを水和した後、塩酸塩をろ過して除去し、次いでろ液に水を添加して晶析し、析出した結晶をろ過することにより、結晶を単離することができる。
次にこのようにして得られた一般式(2)の化合物と一般式(3)に示すジエノフィルとをディールス・アルダー反応させることにより、一般式(1)の化合物を得ることができる。
一般式(3)において、Xは、水素原子、アルキル基若しくはアリール基が結合した窒素原子、又は酸素原子を示す。
一般式(3)で表されるジエノフィルとしては、まずXが酸素原子のときは、無水マレイン酸となる。そして、Xが水素原子、アルキル基若しくはアリール基が結合した窒素原子のときはマレイミド化合物となり、水素原子が結合したマレイミド、アルキル基が結合したN−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−プロピルマレイミド、N−ドデシルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−(2−カルボキシエチル)マレイミド、N−ベンジルマレイミド等、また、アリール基が結合したN−フェニルマレイミド、N−トリルマレイミド、N−(p−クロロフェニル)マレイミド、N−(p−メトキシフェニル)マレイミド等が挙げられる。
一般式(2)に示すアントラセン骨格を含むアクリレート化合物と一般式(3)のジエノフィルである無水マレイン酸又はマレイミド化合物等とのディールス・アルダー反応は一般的には溶媒中で実施される。溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香属系溶媒、メタノール、エタノール, n−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール等のアルコール系の溶媒、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサンオン等のケトン系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、酢酸、プロピオン酸,酪酸等の有機酸系溶媒が好適に使用できる。もちろん,無溶媒下での反応も可能である。
反応温度は、好ましくは80℃以上,160℃以下、より好ましくは100℃以上、130℃以下である。80℃未満であれば、反応の進行が遅く、原料が残り、また、160℃を超えると副反応が生じ生成物の純度が低下し好ましくない。
アントラセン骨格を含むアクリレート化合物に対する無水マレイン酸又はマレイミド化合物等のジエノフィルの添加比は、一般的に、1モル倍以上、4モル倍以下である。1モル倍未満であれば原料アントラセン化合物が残り、また4モル倍を超えると生成物へのジエノフィルの混入が起きて生成物の純度が低下し好ましくない。
ディールス・アルダー反応の反応速度が遅い場合は触媒を使用して、反応速度を高めることも可能である。触媒としては、三フッ化ホウ素等が好適に用いられる。触媒の濃度は、アントラセン化合物に対し、好ましくは0.1重量%以上、20重量%以下である。より好ましくは2重量%以上、10重量%以下である。0.1重量%未満であれば、反応速度が遅くて反応終了までに時間がかかりすぎ、20重量%を超えると着色等が進み、生成物の純度が低下する。
当該ディールス・アルダー反応において、アクリロイル基あるいはメタクリロイル基の重合反応を防止するために重合禁止剤を存在させてもよい。重合禁止剤としては、ハイドロキノン、4−メトキシフェノール(メトキノン)等が用いられる。重合禁止剤の添加量としては、アントラセン化合物に対して0.1〜5重量%添加するのが好ましい。
反応終了後、反応液を冷却し、ついで、例えばメタノール、エタノール、n−ヘキサン等の貧溶媒を添加し、濃縮することにより、一般式(1)で表される9,10−エタノアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物の無色から白黄色の結晶を得ることができる。得られた9,10−エタノアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物の屈折率をアタゴ製屈折率計T1により測定した結果、市販アクリレートに比べて、高い屈折率を有することが分かった。
次に、ルートBを経由する一般式(1)の化合物の製造法について説明する。この経路では、まず一般式(9)に示すアントラセン化合物を上記一般式(3)のジエノフィルとディールス・アルダー反応させることにより、一般式(4)の化合物を合成する。
一般式(4)において、n及びmはそれぞれ独立に0以上、10未満の整数を表し、Xは、水素原子、アルキル基若しくはアリール基が結合した窒素原子、又は酸素原子を示し、Y1及びY2は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を示し、R2は水素原子、メチル基又はエチル基を示す。
一般式(3)で表されるジエノフィルとしては、まずXが酸素原子のときは、無水マレイン酸となる。そして、Xが水素原子、アルキル基若しくはアリール基が結合した窒素原子のときはマレイミド化合物となり、水素原子が結合したマレイミド、アルキル基が結合したN−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−プロピルマレイミド、N−ドデシルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−(2−カルボキシエチル)マレイミド、N−ベンジルマレイミド等、また、アリール基が結合したN−フェニルマレイミド、N−トリルマレイミド、N−(p−クロロフェニル)マレイミド、N−(p−メトキシフェニル)マレイミド等が挙げられる。
一般式(9)に示すアントラセン骨格を含むヒドロキシ化合物と一般式(3)のジエノフィルである無水マレイン酸又はマレイミド化合物とのディールス・アルダー反応は一般的には溶媒中で実施される。溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香属系溶媒、メタノール、エタノール, n−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール等のアルコール系の溶媒、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサンオン等のケトン系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、酢酸、プロピオン酸,酪酸等の有機酸系溶媒が好適に使用できる。もちろん、無溶媒下での反応も可能である。
反応温度は、好ましくは80℃以上,160℃以下、より好ましくは100℃以上、130℃以下である。80℃未満であれば、反応の進行が遅く、原料が残り、また、160℃を超えると副反応が生じ生成物の純度が低下し好ましくない。
アントラセン化合物に対する無水マレイン酸又はマレイミド化合物等のジエノフィルの添加比は、一般的に、1モル倍以上、4モル倍以下である。1モル倍未満であれば原料アントラセン化合物が残り、また4モル倍を超えると生成物へのジエノフィルの混入が起きて生成物の純度が低下し好ましくない。
ディールス・アルダー反応の反応速度が遅い場合は触媒を使用して、反応速度を高めることも可能である。触媒としては、三フッ化ホウ素等が好適に用いられる。触媒の濃度は、アントラセン化合物に対し、好ましくは0.1重量%以上、20重量%以下である。より好ましくは2重量%以上、10重量%以下である。0.1重量%未満であれば、反応速度が遅くて反応終了までに時間がかかりすぎ、20重量%を超えると着色等が進み、生成物の純度が低下する。
反応終了後、反応液を冷却し、ついで、例えばメタノール、エタノール、n−ヘキサン等の貧溶媒を添加し、濃縮することにより、一般式(4)で表される9,10−エタノアントラセン骨格を有するヒドロキシ化合物の無色から白黄色の結晶を得ることができる。
一般式(4)において、Y1又はY2で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、アミル基、2−エチルヘキシル等が挙げられ、ハロゲン原子としてはフッ素原子、塩素原子,臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基,n−プロポキシ基,n−ブトキシ基、n−ヘキシルオキシ基が挙げられ、アリールオキシ基としては、フェノキシ基、p−メチルフェノキシ基、o−メチルフェノキシ基、p−クロロフェノキシ基、o−クロロフェノキシ基、p−ヒドロキシフェノキシ基,o−ヒドロキシフェノキシ基等が挙げられる。
一般式(4)で表される化合物としてはたとえば次のものが挙げられる。すなわち、まず、Xが酸素原子であり、Y1及びY2が水素原子である場合は、9,10−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシブトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物が挙げられる。
次に、Xが水素原子、アルキル基若しくはアリール基が結合した窒素原子であり、Y1及びY2が水素原子である場合であるが、まず9及び10位がヒドロキシ基である、9,10−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−メチルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−エチルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−プロピルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−シクロヘキシルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−ドデシルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−ベンジルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−トリルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−(p−クロロフェニル)イミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−(p−メトキシフェニル)イミド等が挙げられる。
さらには、9及び10位が2−ヒドロキシエトキシ基である、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−メチルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−エチルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−プロピルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−シクロヘキシルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−ドデシルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−ベンジルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−トリルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−(p−クロロフェニル)イミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−(p−メトキシフェニル)イミドが挙げられる。
さらには、9及び10位が2−ヒドロキシプロポキシ基である、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−メチルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−エチルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−プロピルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−シクロヘキシルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−ドデシルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−ベンジルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−トリルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−(p−クロロフェニル)イミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−(p−メトキシフェニル)イミドが挙げられる。
さらには、9及び10位が2−ヒドロキシブトキシ基である、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシブトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−メチルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシブトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−エチルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシブトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−プロピルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシブトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−シクロヘキシルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシブトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−ドデシルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシブトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−ベンジルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシブトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシブトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−トリルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシブトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−(p−クロロフェニル)イミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシブトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−(p−メトキシフェニル)イミドが挙げられる。
そのほか、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−トリルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス{2−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド、9,10−ジヒドロ−9,10−ビス{2−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−(p−トリル)イミド等が挙げられる。
そして、得られた一般式(4)で表される9,10−エタノアントラセン骨格を有するヒドロキシ化合物を塩化アクリロイル又は塩化メタクリロイルと塩基存在下又は塩基非存在下に反応させることにより、一般式(1)で表される9,10−エタノアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物を合成することができる。
一般式(4)に示す9,10−エタノアントラセン骨格を有するヒドロキシ化合物と塩化アクリロイル又は塩化メタクリロイルとを反応させる場合に使用可能な塩基としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ピリジン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、ピペリジン等が挙げられる。また、反応は一般的に溶媒中で行われるが、用いる溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼンのような芳香族系溶媒、塩化メチレン、ジクロロエタン、ジクロロエチレンのようなハロゲン化炭素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン系溶媒、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミドのようなアミド系溶媒、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサンのようなエーテル系溶媒が好適に用いられる。一般式(4)に示すアントラセン化合物に対する塩化アクリロイル又は塩化メタクリロイルの添加量は、1モル倍から6モル倍、好ましくは1.2モル倍から4モル倍である。反応温度は0℃から80℃、好ましくは0℃から20℃である。本反応は発熱反応であり、冷却が必要である。反応時間は15分から60分程度である。反応終了後、水又はメタノールを加えて未反応の塩化アクリロイル又は塩化メタクリロイルを水和した後、塩酸塩をろ過して除去し、次いでろ液に水を添加して晶析し、析出した結晶をろ過することにより、一般式(1)で表される9,10−エタノアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物の結晶を単離することができる。
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はその趣旨を超えない限り、以下の記載例に限定されるものではない。
生成物の確認および物性は下記の機器による測定により行った。
(1)融点:ゲレンキャンプ社製の融点測定装置、型式MFB−595(JIS K0064に準拠)
(2)赤外線(IR)分光光度計:日本分光社製、型式IR−810
(3)核磁気共鳴装置(NMR):日本電子社製、型式GSX FT NMR Spectorometer、270MHz
(4)Massスペクトル:島津製作所社製、質量分析計、型式GCMS−QP5000
(5)屈折率:アッベ屈折率計(アタゴ社製 屈折率計T1)を用いて20℃にて測定した。
なお、粉体試料については、2−フェノキシエチルアクリレートに溶解して屈折率を測定し、外挿法により当該試料の屈折率を求めた。
(1)融点:ゲレンキャンプ社製の融点測定装置、型式MFB−595(JIS K0064に準拠)
(2)赤外線(IR)分光光度計:日本分光社製、型式IR−810
(3)核磁気共鳴装置(NMR):日本電子社製、型式GSX FT NMR Spectorometer、270MHz
(4)Massスペクトル:島津製作所社製、質量分析計、型式GCMS−QP5000
(5)屈折率:アッベ屈折率計(アタゴ社製 屈折率計T1)を用いて20℃にて測定した。
なお、粉体試料については、2−フェノキシエチルアクリレートに溶解して屈折率を測定し、外挿法により当該試料の屈折率を求めた。
(実施例1)9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセンの合成
9,10−アントラキノン2.4g(12mmol)、1,4,4a,9a−テトラヒドロアントラキノン2.4g(12mmol)、水酸化ナトリウム1.0g(25mmol)、水18gを100mlオートクレーブに仕込み、窒素雰囲気下、110℃のオイルバスに浸漬し、1時間加熱した。反応終了後、オートクレーブを室温まで冷却し、9,10−アントラセンジオールのジナトリウム塩の水溶液である深紅の溶液20mlを得た。
9,10−アントラキノン2.4g(12mmol)、1,4,4a,9a−テトラヒドロアントラキノン2.4g(12mmol)、水酸化ナトリウム1.0g(25mmol)、水18gを100mlオートクレーブに仕込み、窒素雰囲気下、110℃のオイルバスに浸漬し、1時間加熱した。反応終了後、オートクレーブを室温まで冷却し、9,10−アントラセンジオールのジナトリウム塩の水溶液である深紅の溶液20mlを得た。
得られた9,10−アントラセンジオールのジナトリウム塩20mlの水溶液(9,10−アントラセンジオールとして23mmol含有)に窒素雰囲気下、メタノール26mlを添加し、窒素ボックス中で攪拌機を付したオートクレーブに入れ密閉した。そこに酸化エチレン4.8g(109mmol)を温度を50℃以下、かつ圧力を0.3MPa以下に保ちつつ10分要して導入した。該反応液を更に、反応温度を40℃に保持しながら反応を3時間続けた。反応終了後、得られた結晶を濾別して水洗した。80℃で乾燥することで9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセンを5.7g(19mmol)得た。
(実施例2)9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセンの合成
実施例1と同様にして得た9,10−アントラセンジオールのナトリウム塩20mlの水溶液に窒素雰囲気下、メタノール26mlを添加し、ついで酸化プロピレン6.7g(116mmol)を加えた。反応の進行に伴い、反応液は弱く発熱し、10分以内で内温40℃に達した。ついで液温は次第に下がってくるが、それと共に結晶が析出した。3時間後、沈殿生成物を濾過して9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセンの黄色粉末5.1g(16mmol)を得た。
実施例1と同様にして得た9,10−アントラセンジオールのナトリウム塩20mlの水溶液に窒素雰囲気下、メタノール26mlを添加し、ついで酸化プロピレン6.7g(116mmol)を加えた。反応の進行に伴い、反応液は弱く発熱し、10分以内で内温40℃に達した。ついで液温は次第に下がってくるが、それと共に結晶が析出した。3時間後、沈殿生成物を濾過して9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセンの黄色粉末5.1g(16mmol)を得た。
(実施例3) 9,10−ジメタクリロイルオキシアントラセンの合成
9,10−アントラセンジオール10.0g(47.1mmol)と120mlのN−メチルピロリドンの溶液に窒素雰囲気下、トリエチルアミン11.6g(115mmol)を添加して、10℃以下に冷却した後、塩化メタクリロイル11.0g(105mmol)を15分かけて滴下した。滴下開始より30分後、メタノール5mlを加えて塩化アクリロイルを失活させた。この操作の後、析出したトリエチルアミン塩酸塩を濾過により除去した。濾液を10℃以下に冷却した後、水120mlを添加して結晶を析出させ、濾過して水で洗浄後、乾燥させることにより、9,10−ジメタクリロイルオキシアントラセンの淡黄色結晶の15.3g(44.2mmol)を得た。生成物の、9,10−アントラセンジオールに対する収率は94mol%であった。
9,10−アントラセンジオール10.0g(47.1mmol)と120mlのN−メチルピロリドンの溶液に窒素雰囲気下、トリエチルアミン11.6g(115mmol)を添加して、10℃以下に冷却した後、塩化メタクリロイル11.0g(105mmol)を15分かけて滴下した。滴下開始より30分後、メタノール5mlを加えて塩化アクリロイルを失活させた。この操作の後、析出したトリエチルアミン塩酸塩を濾過により除去した。濾液を10℃以下に冷却した後、水120mlを添加して結晶を析出させ、濾過して水で洗浄後、乾燥させることにより、9,10−ジメタクリロイルオキシアントラセンの淡黄色結晶の15.3g(44.2mmol)を得た。生成物の、9,10−アントラセンジオールに対する収率は94mol%であった。
(1)融点:226−227℃
(2)IR(KBr,cm−1):755,970,1039,1119,1290,1367,1439,1632,1734.
(3)1H−NMR(CDCl3,ppm):δ=2.24(s,6H),5.98(dd,2H),6.70(s,2H),7.47−7.56(m,4H),7.80−8.02(m,4H).
(4)マススペクトル:(EI−MS)m/z=346(M+)
(2)IR(KBr,cm−1):755,970,1039,1119,1290,1367,1439,1632,1734.
(3)1H−NMR(CDCl3,ppm):δ=2.24(s,6H),5.98(dd,2H),6.70(s,2H),7.47−7.56(m,4H),7.80−8.02(m,4H).
(4)マススペクトル:(EI−MS)m/z=346(M+)
(実施例4) 9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)アントラセンの合成
実施例1と同様にして合成した9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセン5.0g(17mmol)とアセトン200ml、トリエチルアミン8.0g(79mmol)を混合した後、40℃に加熱し塩化アクリロイル6.8g(75mmol)を添加して1時間攪拌した。メタノール2mlを加え、10℃まで反応液を冷却して析出したトリエチルアミン塩酸塩を濾過により除去した。濾液を濃縮したのちヘキサン、酢酸エチルを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)アントラセンの淡黄色結晶4.7g(12mmol)を得た。生成物の、9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセンに対する収率は69mol%である。
実施例1と同様にして合成した9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセン5.0g(17mmol)とアセトン200ml、トリエチルアミン8.0g(79mmol)を混合した後、40℃に加熱し塩化アクリロイル6.8g(75mmol)を添加して1時間攪拌した。メタノール2mlを加え、10℃まで反応液を冷却して析出したトリエチルアミン塩酸塩を濾過により除去した。濾液を濃縮したのちヘキサン、酢酸エチルを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)アントラセンの淡黄色結晶4.7g(12mmol)を得た。生成物の、9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセンに対する収率は69mol%である。
(1)融点: 87−89℃
(2)IR(KBr,cm−1):933,976,1045,1068,1192,1294,1346,1379,1408,1726.
(3)1H−NMR(CDCl3,ppm):δ=4.42−4.46(m,4H),4.67−4.70(m,4H),5.94(dd,2H),6.28(dd,2H),6.53(dd,2H),7.45−7.52(m,4H),8.29−8.36(m,4H).
(4)マススペクトル:(EI−MS)m/z=406(M+)
(2)IR(KBr,cm−1):933,976,1045,1068,1192,1294,1346,1379,1408,1726.
(3)1H−NMR(CDCl3,ppm):δ=4.42−4.46(m,4H),4.67−4.70(m,4H),5.94(dd,2H),6.28(dd,2H),6.53(dd,2H),7.45−7.52(m,4H),8.29−8.36(m,4H).
(4)マススペクトル:(EI−MS)m/z=406(M+)
(実施例5) 9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)アントラセンの合成
実施例2と同様にして合成した9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセン5.0g(15mmol)とアセトン70ml、トリエチルアミン8.0g(79mmol)を混合した後、40℃に加熱し塩化メタクリロイル6.8g(65mmol)を添加して1時間攪拌した。メタノール3mlを加えて未反応の塩化メタクリロイルを失活させた。この操作の後、10℃まで反応液を冷却して析出したトリエチルアミン塩酸塩を濾過により除去した。濾液を濃縮したのちヘキサン、酢酸エチルを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)アントラセンの淡黄色結晶4.7g(10mmol)を得た。生成物の、9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセンに対する収率は51mol%であった。
実施例2と同様にして合成した9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセン5.0g(15mmol)とアセトン70ml、トリエチルアミン8.0g(79mmol)を混合した後、40℃に加熱し塩化メタクリロイル6.8g(65mmol)を添加して1時間攪拌した。メタノール3mlを加えて未反応の塩化メタクリロイルを失活させた。この操作の後、10℃まで反応液を冷却して析出したトリエチルアミン塩酸塩を濾過により除去した。濾液を濃縮したのちヘキサン、酢酸エチルを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)アントラセンの淡黄色結晶4.7g(10mmol)を得た。生成物の、9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセンに対する収率は51mol%であった。
(1)融点: 118−120℃
(2)IR(KBr,cm−1):2979,1712,1635,1438,1411,1363,1319,1294,1170,1114,1072,1008,929,810,769,679.
(3)1H−NMR(CDCl3,ppm):δ=1.58(d,J=8Hz,6H),2.04(s,6H),4.18−4.30(m,4H),5.50−5.62(m,2H),5.67(s,2H),6.26(s,2H),7.41−7.51(m,4H),8.25−8.36(m,4H).
(4)マススペクトル:(EI−MS)m/z=434(M+)
(2)IR(KBr,cm−1):2979,1712,1635,1438,1411,1363,1319,1294,1170,1114,1072,1008,929,810,769,679.
(3)1H−NMR(CDCl3,ppm):δ=1.58(d,J=8Hz,6H),2.04(s,6H),4.18−4.30(m,4H),5.50−5.62(m,2H),5.67(s,2H),6.26(s,2H),7.41−7.51(m,4H),8.25−8.36(m,4H).
(4)マススペクトル:(EI−MS)m/z=434(M+)
(実施例6)9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミドの合成
攪拌機、温度計付の200mlの三口フラスコに、実施例1と同様にして合成した9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセン6.0g(20mmol)、N-フェニルマレイミド5.19g(30mmol)、o−キシレン30gを、バス温106℃のオイルバスにつけて2時間加熱攪拌した。反応の進行に伴い、黄色のスラリーは白色のスラリーとなった。反応液を冷却し、トルエンを25ml加え、得られたスラリーを吸引濾過し、トルエン10mlで2回ロート上洗浄を実施した。最後にウェットケーキを乾燥し、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミドの白色の結晶6.8g(14mmol)得た。生成物の9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセンに対する収率は72mol%であった。
攪拌機、温度計付の200mlの三口フラスコに、実施例1と同様にして合成した9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセン6.0g(20mmol)、N-フェニルマレイミド5.19g(30mmol)、o−キシレン30gを、バス温106℃のオイルバスにつけて2時間加熱攪拌した。反応の進行に伴い、黄色のスラリーは白色のスラリーとなった。反応液を冷却し、トルエンを25ml加え、得られたスラリーを吸引濾過し、トルエン10mlで2回ロート上洗浄を実施した。最後にウェットケーキを乾燥し、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミドの白色の結晶6.8g(14mmol)得た。生成物の9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)アントラセンに対する収率は72mol%であった。
(1)融点 : 215−218℃
(2)IR (KBr,cm−1) : 3425,3080,2950,2890,1782,1716,1502,1461,1394,1350,1264,1204,1065,896,770,760,746,692,562.
(3)1H−NMR (CDCl3,ppm) : δ=2.95(bs,2H),3.94(s,2H),4.10−4.16(m,4H),4.44−4.54(m,2H),4.60−4.69(m,2H),6.43−6.51(m,2H),7.21−7.34(m,7H),7.60−7.68(m,2H),7.69−7.78(m,2H).
(2)IR (KBr,cm−1) : 3425,3080,2950,2890,1782,1716,1502,1461,1394,1350,1264,1204,1065,896,770,760,746,692,562.
(3)1H−NMR (CDCl3,ppm) : δ=2.95(bs,2H),3.94(s,2H),4.10−4.16(m,4H),4.44−4.54(m,2H),4.60−4.69(m,2H),6.43−6.51(m,2H),7.21−7.34(m,7H),7.60−7.68(m,2H),7.69−7.78(m,2H).
(実施例7)9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物の合成
攪拌機、温度計付の200mlの三口フラスコに、実施例2と同様にして合成した9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセン3.26g(10.0mmol)、無水マレイン酸3.45g(35.2mmol)、トルエン20g加えた後、バス温106℃中加熱した。10分浸漬後、橙色のスラリーは山吹色の溶液となった。さらに10分加熱すると今度は白い結晶が析出を始めた。さらに、40分加熱したところ、多量の結晶が析出した。該スラリーを冷却し、ついで吸引濾過し、トルエン10mlで2回ロート上洗浄を実施した。最後にウェットケーキを乾燥し、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物の白色の結晶2.5g(5.9mmol)得た。生成物の9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセンに対する収率は59mol%であった。
攪拌機、温度計付の200mlの三口フラスコに、実施例2と同様にして合成した9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセン3.26g(10.0mmol)、無水マレイン酸3.45g(35.2mmol)、トルエン20g加えた後、バス温106℃中加熱した。10分浸漬後、橙色のスラリーは山吹色の溶液となった。さらに10分加熱すると今度は白い結晶が析出を始めた。さらに、40分加熱したところ、多量の結晶が析出した。該スラリーを冷却し、ついで吸引濾過し、トルエン10mlで2回ロート上洗浄を実施した。最後にウェットケーキを乾燥し、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物の白色の結晶2.5g(5.9mmol)得た。生成物の9,10−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)アントラセンに対する収率は59mol%であった。
(1)融点 : 236−238℃
(2)IR (KBr,cm−1) : 3440,3070,2960,2930,2880,1860,1778,1455,1260,1210,1120,1068,1010,944,902,762,736,536.
(3)1H−NMR (CDCl3,ppm) : δ=1.42(d、J=8Hz,3H),1.54(d、J=8Hz,3H),2.74(bs,1H),2.79(bs,1H),4.02(m,2H),4.11(t、J=8Hz,2H),4.25−4.39(m,2H),4.39−4.57(m、2H),7.21−7.32(m,4H),7.55−7.66(m,3H),7.74−7.82(m,1H).
(2)IR (KBr,cm−1) : 3440,3070,2960,2930,2880,1860,1778,1455,1260,1210,1120,1068,1010,944,902,762,736,536.
(3)1H−NMR (CDCl3,ppm) : δ=1.42(d、J=8Hz,3H),1.54(d、J=8Hz,3H),2.74(bs,1H),2.79(bs,1H),4.02(m,2H),4.11(t、J=8Hz,2H),4.25−4.39(m,2H),4.39−4.57(m、2H),7.21−7.32(m,4H),7.55−7.66(m,3H),7.74−7.82(m,1H).
(実施例8) 9,10−ジヒドロ−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物の合成 (構造式5−2の化合物)
攪拌機、温度計付の200mlの三口フラスコに、実施例3と同様にして合成した9,10−ジメタクリロイルオキシアントラセン3.46g(10.0mmol)、無水マレイン酸8.0g(81.6mmol)を加え、1,4−ジオキサン10g、加えた後、バス温106℃中2時間加熱した。加熱により橙色のスラリーは山吹色の溶液となった。反応液を冷却し、メタノールを35ml加えた。しばらくすると結晶が析出したので吸引濾過し、メタノール10mlで2回ロート上洗浄を実施した。最後にウェットケーキを乾燥し、9,10−ジヒドロ−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物の白色の結晶3.0g(6.8mmol)得た。生成物の9,10−ジ−メタクリロイルオキシアントラセンに対する収率は68mol%であった。
攪拌機、温度計付の200mlの三口フラスコに、実施例3と同様にして合成した9,10−ジメタクリロイルオキシアントラセン3.46g(10.0mmol)、無水マレイン酸8.0g(81.6mmol)を加え、1,4−ジオキサン10g、加えた後、バス温106℃中2時間加熱した。加熱により橙色のスラリーは山吹色の溶液となった。反応液を冷却し、メタノールを35ml加えた。しばらくすると結晶が析出したので吸引濾過し、メタノール10mlで2回ロート上洗浄を実施した。最後にウェットケーキを乾燥し、9,10−ジヒドロ−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物の白色の結晶3.0g(6.8mmol)得た。生成物の9,10−ジ−メタクリロイルオキシアントラセンに対する収率は68mol%であった。
(1)融点 : 218−220℃
(2)IR (KBr,cm−1) : 2990,2970,2940,1870,1790,1735,1638,1460,1442,1370,1300,1260,1154,1120,1080,1040,960,912,770,760,660,541。
(3)1H−NMR (CDCl3,ppm) : δ=2.25(s,3H),2.28(s,3H),5.21(bs,1H),5.90(s,1H),6.00(s,1H),6.56(s,1H),6.72(s,1H),7.17−7.28(m,3H),7.31−7.40(m,1H),7.47−7.55(m,2H),7.66(bs,1H),7.92−8.01(m,2H)。
(4)UV吸収 : 250nm以上に吸収は認められなかった。
(2)IR (KBr,cm−1) : 2990,2970,2940,1870,1790,1735,1638,1460,1442,1370,1300,1260,1154,1120,1080,1040,960,912,770,760,660,541。
(3)1H−NMR (CDCl3,ppm) : δ=2.25(s,3H),2.28(s,3H),5.21(bs,1H),5.90(s,1H),6.00(s,1H),6.56(s,1H),6.72(s,1H),7.17−7.28(m,3H),7.31−7.40(m,1H),7.47−7.55(m,2H),7.66(bs,1H),7.92−8.01(m,2H)。
(4)UV吸収 : 250nm以上に吸収は認められなかった。
(実施例9) 9,10−ジヒドロ−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミドの合成 (構造式7−1の化合物)
攪拌機、温度計付の200mlの三口フラスコに、実施例3と同様にして合成した9,10−ジメタクリロイルオキシアントラセン6.92g(20.0mmol)、N−フェニルマレイミド4.33g(25.0mmol)、o−キシレン30g加えた後、バス温130℃中加熱した。オイルバスに浸けて4分後、均一溶液となり、そのまま2時間加熱を続けた。反応液を冷却し、メタノールを60ml加えた。しばらくすると結晶が析出したので吸引濾過し、メタノール15mlで2回ロート上洗浄を実施した。最後にウェットケーキを乾燥し、9,10−ジヒドロ−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミドの白色の結晶5.6g(10.8mmol)得た。生成物の9,10−ジ−メタクリロイルオキシアントラセンに対する収率は54mol%であった。
攪拌機、温度計付の200mlの三口フラスコに、実施例3と同様にして合成した9,10−ジメタクリロイルオキシアントラセン6.92g(20.0mmol)、N−フェニルマレイミド4.33g(25.0mmol)、o−キシレン30g加えた後、バス温130℃中加熱した。オイルバスに浸けて4分後、均一溶液となり、そのまま2時間加熱を続けた。反応液を冷却し、メタノールを60ml加えた。しばらくすると結晶が析出したので吸引濾過し、メタノール15mlで2回ロート上洗浄を実施した。最後にウェットケーキを乾燥し、9,10−ジヒドロ−9,10−ジメタクリロイルオキシ−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミドの白色の結晶5.6g(10.8mmol)得た。生成物の9,10−ジ−メタクリロイルオキシアントラセンに対する収率は54mol%であった。
(1)融点 : 219−223℃
(2)IR (KBr,cm−1) : 3080,2990,1720,1648,1500,1460,1380,1300,1264,1196,1150,1044,1008,940,776,750,692,560。
(3)1H−NMR (CDCl3,ppm) : δ=2.60(s,6H),5.11(bs,2H),5.85(s,2H),6.46−6.54(m,2H),6.55(s,1H),7.21−7.30(m,6H),7.35−7.42(m,3H),7.63−7.76(bs,2H)。
(4)UV吸収 : 250nm以上に吸収は認められなかった。
(2)IR (KBr,cm−1) : 3080,2990,1720,1648,1500,1460,1380,1300,1264,1196,1150,1044,1008,940,776,750,692,560。
(3)1H−NMR (CDCl3,ppm) : δ=2.60(s,6H),5.11(bs,2H),5.85(s,2H),6.46−6.54(m,2H),6.55(s,1H),7.21−7.30(m,6H),7.35−7.42(m,3H),7.63−7.76(bs,2H)。
(4)UV吸収 : 250nm以上に吸収は認められなかった。
(実施例10)9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物の合成 (構造式6−1の化合物)
攪拌機、温度計付の200mlの三口フラスコに、実施例4と同様にして合成した9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)アントラセン4.06g(10.0mmol)、無水マレイン酸10.0g(102mmol)、1,4−ジオキサン14g加えた後、バス温106℃中1時間加熱した。加熱により橙色のスラリーは山吹色の溶液となった。反応液を冷却し、メタノールを60ml加えた。しばらくすると結晶が析出したので吸引濾過し、メタノール20mlで2回ロート上洗浄を実施した。最後にウェットケーキを乾燥し、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物の白色の結晶2.9g(5.8mmol)得た。生成物の9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)アントラセンに対する収率は58mol%であった。
攪拌機、温度計付の200mlの三口フラスコに、実施例4と同様にして合成した9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)アントラセン4.06g(10.0mmol)、無水マレイン酸10.0g(102mmol)、1,4−ジオキサン14g加えた後、バス温106℃中1時間加熱した。加熱により橙色のスラリーは山吹色の溶液となった。反応液を冷却し、メタノールを60ml加えた。しばらくすると結晶が析出したので吸引濾過し、メタノール20mlで2回ロート上洗浄を実施した。最後にウェットケーキを乾燥し、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物の白色の結晶2.9g(5.8mmol)得た。生成物の9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)アントラセンに対する収率は58mol%であった。
(1)融点 : 193−194℃
(2)IR (KBr,cm−1) : 2975,2900,1870,1788,1720,1620,1460,1416,1292,1261,1192,1070,962,910,771,760,542。
(3)1H−NMR (CDCl3,ppm) : δ=4.00(s,2H),4.39−4.50(m,2H),4.62−4.72(m,2H),4.72−4.89(m,4H),5.96(d,J=8Hz,2H),6.28(dd,J1=8Hz,J2=17Hz,2H),6.57(d,J=17Hz,2H),7.17−7.31(m,4H),7.56−7.69(m,4H)。
(4)UV吸収 : 250nm以上に吸収は認められなかった。
(5)屈折率 : nD=1.589
(2)IR (KBr,cm−1) : 2975,2900,1870,1788,1720,1620,1460,1416,1292,1261,1192,1070,962,910,771,760,542。
(3)1H−NMR (CDCl3,ppm) : δ=4.00(s,2H),4.39−4.50(m,2H),4.62−4.72(m,2H),4.72−4.89(m,4H),5.96(d,J=8Hz,2H),6.28(dd,J1=8Hz,J2=17Hz,2H),6.57(d,J=17Hz,2H),7.17−7.31(m,4H),7.56−7.69(m,4H)。
(4)UV吸収 : 250nm以上に吸収は認められなかった。
(5)屈折率 : nD=1.589
(実施例11) 9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物の合成
攪拌機、温度計付の200mlの三口フラスコに、実施例5と同様にして合成した9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)アントラセン4.64g(10.0mmol)、無水マレイン酸12.0g(122mmol)、o−キシレン30g加えた後、バス温126℃中1時間加熱した。加熱により橙色のスラリーは薄黄色の溶液となった。反応液を冷却したところ結晶が析出したので、メタノールを50ml加えリスラリーし吸引濾過した。メタノール15mlで2回ロート上洗浄を実施した。最後にウェットケーキを乾燥し、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物の白色の結晶3.3g(5.9mmol)得た。生成物の9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)アントラセンに対する収率は59mol%であった。
攪拌機、温度計付の200mlの三口フラスコに、実施例5と同様にして合成した9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)アントラセン4.64g(10.0mmol)、無水マレイン酸12.0g(122mmol)、o−キシレン30g加えた後、バス温126℃中1時間加熱した。加熱により橙色のスラリーは薄黄色の溶液となった。反応液を冷却したところ結晶が析出したので、メタノールを50ml加えリスラリーし吸引濾過した。メタノール15mlで2回ロート上洗浄を実施した。最後にウェットケーキを乾燥し、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸無水物の白色の結晶3.3g(5.9mmol)得た。生成物の9,10−ジ(2−メタクリロイルオキシプロポキシ)アントラセンに対する収率は59mol%であった。
(1)融点 : 214−215℃
(2)IR (KBr,cm−1) : 3065,2975,2870,1860,1782,1710,1632,1450,1406,1360,1317,1292,1260,1165,1122,1068,1000,842,802,762,672,540。
(3)1H−NMR (CDCl3,ppm) : δ=1.68(d,J=8Hz,6H),2.06(s,6H),4.02(s,2H),4.29−4.36(m,2H),4.47−4.58(m,2H),5.47−5.60(m,2H),5.68(s、2H),6.29(s,2H),7.14−7.22(m,2H),7.22−7.30m,2H),7.52−7.60(m,4H)。
(4)UV吸収 : 250nm以上に吸収は認められなかった。
(2)IR (KBr,cm−1) : 3065,2975,2870,1860,1782,1710,1632,1450,1406,1360,1317,1292,1260,1165,1122,1068,1000,842,802,762,672,540。
(3)1H−NMR (CDCl3,ppm) : δ=1.68(d,J=8Hz,6H),2.06(s,6H),4.02(s,2H),4.29−4.36(m,2H),4.47−4.58(m,2H),5.47−5.60(m,2H),5.68(s、2H),6.29(s,2H),7.14−7.22(m,2H),7.22−7.30m,2H),7.52−7.60(m,4H)。
(4)UV吸収 : 250nm以上に吸収は認められなかった。
(実施例12)9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミドの合成(Aルート)
攪拌機、温度計付の200mlの三口フラスコに、実施例4と同様にして合成した9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)アントラセン8.12g(20.0mmol)、N−フェニルマレイミド4.4g(25.4mmol)、トルエン35g加えた後、バス温107℃中加熱した。オイルバスに浸けて6分後、均一溶液となり、そのまま2時間加熱を続けた。 反応液を冷却し、メタノールを50ml加えた。しばらくすると結晶が析出したので吸引濾過し、トルエン15mlで2回ロート上洗浄を実施した。最後にウェットケーキを乾燥し、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミドの白色の結晶を6.4g(11.1mmol)得た。生成物の9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)アントラセンに対する収率は55mol%であった。
攪拌機、温度計付の200mlの三口フラスコに、実施例4と同様にして合成した9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)アントラセン8.12g(20.0mmol)、N−フェニルマレイミド4.4g(25.4mmol)、トルエン35g加えた後、バス温107℃中加熱した。オイルバスに浸けて6分後、均一溶液となり、そのまま2時間加熱を続けた。 反応液を冷却し、メタノールを50ml加えた。しばらくすると結晶が析出したので吸引濾過し、トルエン15mlで2回ロート上洗浄を実施した。最後にウェットケーキを乾燥し、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミドの白色の結晶を6.4g(11.1mmol)得た。生成物の9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)アントラセンに対する収率は55mol%であった。
(1)融点 : 167−168℃
(2)IR (KBr,cm−1) : 3080,2970,2900,1780,1720,1638,1501,1460,1410,1390,1300,1268,1200,1152,1092,1070,980,930,810,780,760,52,690,624,562。
(3)1H−NMR (CDCl3,ppm) : δ=3.87(s,2H),4.41−4.52(m,2H),4.66−4.75(m,2H),4.75−4.89(m,2H),5.92(d,J=8Hz,2H),6.28(dd,J1=8Hz,J2=17Hz,2H),6.44−6.53(m,2H),6.55(d,J=17Hz,2H),7.20−7.33(m,7H),7.58−7.65(m,2H),7.65−7.73(m,2H)。
(4)UV吸収 : 250nm以上に吸収は認められなかった。
(5)屈折率 : nD=1.604
(2)IR (KBr,cm−1) : 3080,2970,2900,1780,1720,1638,1501,1460,1410,1390,1300,1268,1200,1152,1092,1070,980,930,810,780,760,52,690,624,562。
(3)1H−NMR (CDCl3,ppm) : δ=3.87(s,2H),4.41−4.52(m,2H),4.66−4.75(m,2H),4.75−4.89(m,2H),5.92(d,J=8Hz,2H),6.28(dd,J1=8Hz,J2=17Hz,2H),6.44−6.53(m,2H),6.55(d,J=17Hz,2H),7.20−7.33(m,7H),7.58−7.65(m,2H),7.65−7.73(m,2H)。
(4)UV吸収 : 250nm以上に吸収は認められなかった。
(5)屈折率 : nD=1.604
(実施例13)9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミドの合成 (Bルート)
攪拌機、温度計付の200mlの三口フラスコに、実施例6と同様にして合成した9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド2.36g(5.0mmol)、塩化アクロイル1.81g(20.0mmol)のアセトン30ml溶液に、トリエチルアミン1.62g(16mmol)のアセトン4ml溶液を水冷しつつ加えた。直ちに白い沈殿が生じた。そのまま攪拌を1時間続けた。得られたスラリーに水4mlを加え沈殿物を溶解させた。さらに、水を10ml加え静置したところ、翌朝、白い固体が沈殿していたので、吸引濾過、水洗い、乾燥し、白い粉末1.68g(2.9mmol)を得た。このものは、実施例12で得られたものと同一のIR、NMRスペクトルを示し、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミドであることを確認した。生成物の9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミドに対する収率は、58mol%であった。
攪拌機、温度計付の200mlの三口フラスコに、実施例6と同様にして合成した9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミド2.36g(5.0mmol)、塩化アクロイル1.81g(20.0mmol)のアセトン30ml溶液に、トリエチルアミン1.62g(16mmol)のアセトン4ml溶液を水冷しつつ加えた。直ちに白い沈殿が生じた。そのまま攪拌を1時間続けた。得られたスラリーに水4mlを加え沈殿物を溶解させた。さらに、水を10ml加え静置したところ、翌朝、白い固体が沈殿していたので、吸引濾過、水洗い、乾燥し、白い粉末1.68g(2.9mmol)を得た。このものは、実施例12で得られたものと同一のIR、NMRスペクトルを示し、9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−アクリロイルオキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミドであることを確認した。生成物の9,10−ジヒドロ−9,10−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−9,10−エタノアントラセン−11,12−ジカルボン酸−N−フェニルイミドに対する収率は、58mol%であった。
表1に実施例10、実施例12で得られた9,10−エタノアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物の屈折率の測定結果と市販のジアクリレート化合物である1,6−ヘキサンジオールジアクリレートとエトキシ化ビスフェノールAジアクリレートの屈折率をまとめた。表1から次のことが明らかである。すなわち、本発明の9,10−エタノアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物は、いずれも1.55以上の屈折率を有し、市販のジアクリレート化合物に比べ高い屈折率を有するといえる。
本発明のアクリレート化合物は、高屈折率及び高光線透過率を要求される光学部材を製造するための重合性モノマーとして好適に使用できる。その使用例は「2008年光機能材料・製品市場の全貌(上巻、下巻)」((株)富士経済、2008年)、「透明プラスチックの最前線」((株)エヌ・ティー・エス、2006年)高分子材料・技術総覧編集委員会「高分子材料・技術総覧」((株)産業技術サービスセンター、2004)、光応用技術・材料事典編集委員会「光応用技術・材料事典」((株)産業技術サービスセンター、2006年)等の公刊物に開示されている。
具体的にはUVレジスト、DeepUVレジスト、液状ソルダレジスト、電着レジスト、プリント基板用ドライフィルムレジスト、TFT用フォトレジスト、ブラックレジスト、カラーレジスト、FDP(フラットディスプレイパネル)やPDP(プラズマディスプレイパネル)用ドライフィルムレジスト等のレジスト類、ダイシングテープ、バックグラインドテープ等のテープ類、カラーフィルタ用オーバーコート剤、バッファコート剤、PDP電極防湿コート材料、PDP電極材料等のエレクトロニクス分野、UV塗料・コーティング等の塗料・コーティング類、UV硬化型インキ、UV硬化型インクジェット、光ファイバーコーティング等のインキ類、光ディスクコーティング、UV硬化型接着剤等の塗料・コーティング関連分野、接着剤類、シール材類、眼鏡レンズ、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、TFT用のプリズムレンズシート、非球面レンズ、マイクロレンズ等のレンズ類、カラーフィルタ等の光学材料分野に用いることができる。
Claims (7)
- 一般式(1)において、n及びmが0であり、Y1及びY2が水素原子であることを特徴とする請求項1に記載の9,10−エタノアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物。
- 一般式(1)において、n及びmが1であり、Y1及びY2が水素原子であることを特徴とする請求項1に記載の9,10−エタノアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物。
- 一般式(1)において、Xが酸素原子であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の9,10−エタノアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物。
- 一般式(1)において、Xが、アリール基が結合した窒素原子であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の9,10−エタノアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物。
- 一般式(2)に示すアントラセン化合物を一般式(3)に示すジエノフィルとディールス・アルダー反応させることを特徴とする請求項1に記載の9,10−エタノアントラセン骨格を有するジ(メタ)アクリレート化合物の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008136632A JP2009280546A (ja) | 2008-05-26 | 2008-05-26 | 9,10−エタノアントラセン骨格を有する新規なジ(メタ)アクリレート化合物及びその製造法 |
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JP2008136632A JP2009280546A (ja) | 2008-05-26 | 2008-05-26 | 9,10−エタノアントラセン骨格を有する新規なジ(メタ)アクリレート化合物及びその製造法 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013190575A1 (en) | 2012-06-21 | 2013-12-27 | Council Of Scientific & Industrial Research | High refractive index (meth) acrylates |
JP2016117671A (ja) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | 大阪ガスケミカル株式会社 | アントラセン骨格を有する(メタ)アクリレート化合物及びその硬化物 |
-
2008
- 2008-05-26 JP JP2008136632A patent/JP2009280546A/ja active Pending
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