JP2011219465A - Fluorene polynuclear compound and method for producing the same - Google Patents

Fluorene polynuclear compound and method for producing the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel compound having a 9,9-bis(aryl)fluorene skeleton with high carbon density.SOLUTION: A fluorene polynuclear compound represented by formula is obtained by reacting fluorenones with 9,9-bis(hydroxyaryl)fluorenes in the presence of an acid catalyst. In formula, a ring Z is an aromatic hydrocarbon ring; Ris a substituent; k is an integer of 0-4; n is an integer of 1-4; Ris a substituent; p is an integer of 0-4; and q is an integer of 0 or more.

Description

本発明は、フルオレン骨格(9,9−ビスアリールフルオレン骨格)を有する新規な化合物およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a novel compound having a fluorene skeleton (9,9-bisarylfluorene skeleton) and a method for producing the same.

樹脂や樹脂原料において、熱的特性(耐熱性など)、光学的特性(高屈折率など)などの特性を付与又は改善するため、単量体成分を選択したり、樹脂を改質可能な化合物を添加するなどの方法がとられている。例えば、フルオレン骨格(9,9−ビスアリールフルオレン骨格など)を有する化合物は、屈折率、耐熱性などにおいて優れた機能を有することが知られている。このようなフルオレン骨格の優れた機能を樹脂に発現する方法としては、反応性基(ヒドロキシル基、アミノ基など)を有するフルオレン化合物、例えば、ビスフェノールフルオレン(BPF)、ビスクレゾールフルオレン(BCF)などを樹脂のベース成分として利用し、樹脂の骨格構造の一部にフルオレン骨格を導入する方法が一般的である。例えば、このようなフルオレン骨格を有する樹脂を用いた例として、特開2004−339499号公報(特許文献1)には、ビスフェノールフルオレン、ビスアミノフェニルフルオレン、ビスフェノキシエタノールフルオレンなどのフルオレン骨格を有する化合物を重合成分とする樹脂(ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール系樹脂、アニリン系樹脂など)と、添加剤とを含有する組成物が開示されている。   A compound that can select monomer components or modify resins in order to impart or improve properties such as thermal properties (heat resistance, etc.) and optical properties (high refractive index, etc.) in resins and resin raw materials The method of adding is taken. For example, a compound having a fluorene skeleton (such as a 9,9-bisarylfluorene skeleton) is known to have an excellent function in terms of refractive index, heat resistance, and the like. As a method for expressing such an excellent function of the fluorene skeleton in a resin, a fluorene compound having a reactive group (hydroxyl group, amino group, etc.), for example, bisphenol fluorene (BPF), biscresol fluorene (BCF), etc. A method of introducing a fluorene skeleton into a part of the skeleton structure of the resin is generally used as a base component of the resin. For example, as an example using such a resin having a fluorene skeleton, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-339499 (Patent Document 1) includes compounds having a fluorene skeleton such as bisphenol fluorene, bisaminophenyl fluorene, and bisphenoxyethanol fluorene. Addition of resin (polyester resin, polycarbonate resin, urethane resin, acrylic resin, polyamide resin, polyimide resin, epoxy resin, vinyl ester resin, phenol resin, aniline resin, etc.) as a polymerization component A composition containing an agent is disclosed.

また、近年、新たなフルオレン化合物として、9,9−ビスナフチルフルオレン骨格を有する化合物の開発も進みつつある。例えば、特開2007−99741号公報(特許文献2)には、9,9−ビス(ヒドロキシナフチル)フルオレンなどが熱硬化性樹脂(エポキシ樹脂など)に適用可能であることが開示されている。また、特開2008−274250号公報(特許文献3)には、9,9−ビス(ヒドロキシナフチル)フルオレンをフェノール成分として用いたフェノール樹脂が開示されている。そして、この文献には、得られるフェノール樹脂(又はその硬化物)が、耐熱性や耐エッチング性において優れていることが記載されている。   In recent years, a compound having a 9,9-bisnaphthylfluorene skeleton has been developed as a new fluorene compound. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-99741 (Patent Document 2) discloses that 9,9-bis (hydroxynaphthyl) fluorene or the like can be applied to a thermosetting resin (such as an epoxy resin). Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-274250 (Patent Document 3) discloses a phenol resin using 9,9-bis (hydroxynaphthyl) fluorene as a phenol component. This document describes that the obtained phenolic resin (or its cured product) is excellent in heat resistance and etching resistance.

このように、種々のフルオレン化合物が開発されているが、フルオレン化合物において、耐熱性などの特性のさらなる向上が望まれている。   As described above, various fluorene compounds have been developed. In the fluorene compounds, further improvement in characteristics such as heat resistance is desired.

特開2004−339499号公報(特許請求の範囲、段落番号[0032])JP 2004-339499 A (claims, paragraph number [0032]) 特開2007−99741号公報(特許請求の範囲)JP 2007-99741 A (Claims) 特開2008−274250号公報(特許請求の範囲)JP 2008-274250 A (Claims)

従って、本発明の目的は、反応点(又は架橋点)の多い新規なフルオレン骨格含有化合物(フルオレン多核体化合物)およびその製造方法を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a novel fluorene skeleton-containing compound (fluorene polynuclear compound) having many reaction points (or crosslinking points) and a method for producing the same.

本発明の他の目的は、炭素密度が高く、耐熱性に優れた新規なフルオレン骨格含有化合物およびその製造方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a novel fluorene skeleton-containing compound having a high carbon density and excellent heat resistance, and a method for producing the same.

本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、酸触媒の存在下、フルオレノン類と、9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する特定のフルオレン化合物とを反応させると、複数のフルオレン化合物がフルオレノン類由来のフルオレン基(9−フルオレニリデン基)を介して連結された新規な多核体化合物が得られること、このような多核体化合物は、多くのヒドロキシル基を有しているとともに、炭素密度が高く、高耐熱性の樹脂原料(例えば、フェノール樹脂原料など)などとして有用であることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have found that when a fluorenone is reacted with a specific fluorene compound having a 9,9-bisarylfluorene skeleton in the presence of an acid catalyst, a plurality of fluorenes are reacted. A novel polynuclear compound in which the compound is linked via a fluorene group (9-fluorenylidene group) derived from a fluorenone is obtained, and such a polynuclear compound has many hydroxyl groups and carbon. The present invention was completed by discovering that it is useful as a raw material having high density and high heat resistance (for example, phenol resin raw material).

すなわち、本発明のフルオレン化合物は、下記式(1)
下記式(1)
That is, the fluorene compound of the present invention has the following formula (1):
Following formula (1)

Figure 2011219465
Figure 2011219465

[式中、環Zは芳香族炭化水素環、Rは置換基、kは0〜4の整数、Xは基−[O−(RO)−H](式中、Rはアルキレン基、mは0以上の整数を示す)、nは1〜4の整数、Rは置換基、pは0〜4の整数、qは0以上の整数を示す。]
で表される。
[Wherein, ring Z is an aromatic hydrocarbon ring, R 1 is a substituent, k is an integer of 0 to 4, X is a group — [O— (R 2 O) m —H] (wherein R 2 is An alkylene group, m represents an integer of 0 or more), n represents an integer of 1 to 4, R 3 represents a substituent, p represents an integer of 0 to 4, and q represents an integer of 0 or more. ]
It is represented by

式(1)において、環Zはベンゼン環又はナフタレン環であってもよく、RはC2−4アルキレン基であってもよく、mは0〜4程度であってもよく、nは1〜3程度であってもよく、qは0〜10程度であってもよい。代表的には、前記式(1)において、環Zがナフタレン環、RがC2−4アルキレン基、mが0〜2、nが1、qが0〜4であってもよい。 In the formula (1), the ring Z may be a benzene ring or a naphthalene ring, R 2 may be a C 2-4 alkylene group, m may be about 0 to 4, and n is 1 About 3 may be sufficient and q may be about 0-10. Typically, in Formula (1), ring Z may be a naphthalene ring, R 2 may be a C 2-4 alkylene group, m may be 0 to 2, n may be 1, and q may be 0 to 4.

特に、前記式(1)において、mは0であってもよい。このようなmが0である化合物である化合物は、4以上のフェノール性ヒドロキシル基を有し、フェノール成分として好適である。そのため、特に、本発明のフルオレン化合物は、前記式(1)において、mが0であり、熱硬化性樹脂のフェノール成分に用いるフルオレン化合物[特に、フェノール樹脂(ノボラックフェノール樹脂など)原料]であってもよい。   In particular, in the formula (1), m may be 0. Such a compound which is a compound in which m is 0 has 4 or more phenolic hydroxyl groups and is suitable as a phenol component. Therefore, in particular, the fluorene compound of the present invention is a fluorene compound [particularly a phenol resin (such as a novolak phenol resin) raw material] used in the phenol component of the thermosetting resin, in which m is 0 in the formula (1). May be.

本発明のフルオレン化合物は、例えば、酸触媒の存在下、下記式(2)   The fluorene compound of the present invention is represented, for example, by the following formula (2) in the presence of an acid catalyst.

Figure 2011219465
Figure 2011219465

(式中、R、kは前記と同じ。)
で表される化合物と、下記式(3)
(In the formula, R 1 and k are the same as above.)
And a compound represented by the following formula (3)

Figure 2011219465
Figure 2011219465

[式中、Xは基−[O−(RO)−H](式中、R、mは前記と同じ)であり、Z、R、k、n、R、pは前記と同じ。]
で表される化合物とを反応させることにより製造できる。
[Wherein X is a group — [O— (R 2 O) m —H] (wherein R 2 and m are as defined above), and Z, R 1 , k, n, R 3 and p are Same as above. ]
It can manufacture by making the compound represented by these react.

この方法において、前記式(3)で表される化合物の割合は、例えば、前記式(2)で表される化合物1モルに対して5モル以上であってもよい。また、前記方法において、酸触媒の使用量は、前記式(2)で表される化合物1重量部に対して30重量部以上であってもよい。また、前記方法では、酸触媒に加えて、さらに、チオール類の存在下で反応させてもよい。   In this method, the ratio of the compound represented by the formula (3) may be, for example, 5 mol or more with respect to 1 mol of the compound represented by the formula (2). Moreover, in the said method, the usage-amount of an acid catalyst may be 30 weight part or more with respect to 1 weight part of compounds represented by the said Formula (2). Moreover, in the said method, in addition to an acid catalyst, you may make it react in presence of thiols.

本発明の新規なフルオレン化合物(フルオレン多核体化合物)は、9,9−ビス(ヒドロキシアリール)フルオレン類などのフルオレン化合物がフルオレン基を介して複数連結された構造を有しているため、反応点(又は架橋点)が多い。また、炭素密度が高く、耐熱性に優れている。そのため、本発明の多核体化合物は、樹脂原料(例えば、フェノール樹脂原料)などとして使用すると、炭素密度が高く、かつ架橋密度の高い高耐熱性の樹脂を得ることができる。   Since the novel fluorene compound (fluorene polynuclear compound) of the present invention has a structure in which a plurality of fluorene compounds such as 9,9-bis (hydroxyaryl) fluorenes are linked via a fluorene group, the reaction point There are many (or cross-linking points). In addition, the carbon density is high and the heat resistance is excellent. Therefore, when the polynuclear compound of the present invention is used as a resin raw material (for example, a phenol resin raw material), a high heat resistance resin having a high carbon density and a high crosslinking density can be obtained.

(フルオレン化合物)
本発明のフルオレン化合物(フルオレン多核体化合物、多核体、多核体化合物などということがある)は、下記式(1)で表される。
(Fluorene compound)
The fluorene compound of the present invention (sometimes referred to as a fluorene polynuclear compound, a polynuclear compound, a polynuclear compound, etc.) is represented by the following formula (1).

Figure 2011219465
Figure 2011219465

[式中、環Zは芳香族炭化水素環、Rは置換基、kは0〜4の整数、Xは基−[O−(RO)−H](式中、Rはアルキレン基、mは0以上の整数を示す)、nは1〜4の整数、Rは置換基、pは0〜4の整数、qは0以上の整数を示す。]
上記式(1)において、環Zで表される芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環、縮合多環式芳香族炭化水素環[例えば、縮合二環式炭化水素環(例えば、ナフタレンなどのC8−20縮合二環式炭化水素環、好ましくはC10−16縮合二環式炭化水素環)、縮合三環式芳香族炭化水素環(例えば、アントラセン、フェナントレンなど)などの縮合二乃至四環式芳香族炭化水素環]などが挙げられる。環Zは、ベンゼン環又はナフタレン環であるのが好ましい。なお、フルオレンの9位に置換する環Zの置換位置は、特に限定されない。例えば、環Zがナフタレン環の場合、フルオレンの9位に置換する環Zに対応する基は、1−ナフチル基、2−ナフチル基などであってもよい。また、複数の環Zは、同一又は異なっていてもよく、通常、同一であってもよい。
[Wherein, ring Z is an aromatic hydrocarbon ring, R 1 is a substituent, k is an integer of 0 to 4, X is a group — [O— (R 2 O) m —H] (wherein R 2 is An alkylene group, m represents an integer of 0 or more), n represents an integer of 1 to 4, R 3 represents a substituent, p represents an integer of 0 to 4, and q represents an integer of 0 or more. ]
In the above formula (1), examples of the aromatic hydrocarbon ring represented by the ring Z include a benzene ring, a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon ring [for example, a condensed bicyclic hydrocarbon ring (for example, naphthalene, etc. C 8-20 condensed bicyclic hydrocarbon rings, preferably C 10-16 condensed bicyclic hydrocarbon rings), condensed tricyclic aromatic hydrocarbon rings (eg anthracene, phenanthrene, etc.) Tetracyclic aromatic hydrocarbon ring] and the like. Ring Z is preferably a benzene ring or a naphthalene ring. In addition, the substitution position of the ring Z substituted by 9-position of fluorene is not specifically limited. For example, when the ring Z is a naphthalene ring, the group corresponding to the ring Z substituted at the 9-position of fluorene may be a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, or the like. Further, the plurality of rings Z may be the same or different, and usually may be the same.

好ましい環Zは、ベンゼン環又はナフタレン環、特に、炭素密度の向上という観点からは、ナフタレン環である。なお、前記式(1)において、環Zがナフタレン環である化合物は、例えば、下記式(1A)で表される化合物であってもよい。   Preferred ring Z is a benzene ring or a naphthalene ring, particularly a naphthalene ring from the viewpoint of improving the carbon density. In the formula (1), the compound in which the ring Z is a naphthalene ring may be, for example, a compound represented by the following formula (1A).

Figure 2011219465
Figure 2011219465

[式中、Xは基−[O−(RO)−H](式中、R、mは前記と同じ)であり、R、k、n、R、pおよびqは前記と同じ。]
また、前記式(1)において、基Rで表される置換基としては、通常、非反応性置換基、例えば、シアノ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子など)、炭化水素基[例えば、アルキル基、アリール基(フェニル基などのC6−10アリール基)など]などであってもよく、シアノ基又はアルキル基(特にアルキル基)である場合が多い。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基などのC1−6アルキル基(例えば、C1−4アルキル基、特にメチル基)などが例示できる。なお、kが複数(2以上)である場合、基Rは互いに異なっていてもよく、同一であってもよい。また、フルオレン(又はフルオレン骨格)を構成する2つのベンゼン環に置換する基Rは同一であってもよく、異なっていてもよい。また、フルオレンを構成するベンゼン環に対する基Rの結合位置(置換位置)は、特に限定されない。好ましい置換数kは、0〜1、特に0である。なお、フルオレンを構成する2つのベンゼン環において、置換数kは、互いに同一又は異なっていてもよい。
[Wherein X is a group — [O— (R 2 O) m —H] (wherein R 2 and m are as defined above), and R 1 , k, n, R 3 , p and q are Same as above. ]
In the formula (1), the substituent represented by the group R 1 is usually a non-reactive substituent such as a cyano group, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, etc.), a hydrocarbon. It may be a group [for example, alkyl group, aryl group (C 6-10 aryl group such as phenyl group)] and the like, and is often a cyano group or an alkyl group (particularly an alkyl group). Examples of the alkyl group include C 1-6 alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, and a t-butyl group (for example, a C 1-4 alkyl group, particularly a methyl group). . In addition, when k is plural (two or more), the groups R 1 may be different from each other or the same. Further, the groups R 1 substituted on the two benzene rings constituting the fluorene (or fluorene skeleton) may be the same or different. Further, the bonding position (substitution position) of the group R 1 with respect to the benzene ring constituting the fluorene is not particularly limited. The preferred substitution number k is 0 to 1, in particular 0. In the two benzene rings constituting fluorene, the number of substitutions k may be the same or different from each other.

前記式(1)の基Xにおいて、基Rで表されるアルキレン基としては、特に限定されないが、例えば、C2−10アルキレン基(例えば、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、ブタン−1,2−ジイル基、ヘキシレン基などのC2−6アルキレン基)などが例示でき、特に、C2−4アルキレン基(特に、エチレン基、プロピレン基などのC2−3アルキレン基)が好ましい。なお、Rは、同一の又は異なるアルキレン基であってもよい(すなわち、mが複数である場合、Rは同一又は異なっていてもよい)。すなわち、mが2以上の場合、ポリアルコキシ(ポリオキシアルキレン)基[−(OR−]は、同一のオキシアルキレン基で構成されていてもよく、複数のオキシアルキレン基(例えば、オキシエチレン基とオキシプロピレン基など)で構成されていてもよい。 In the group X of the formula (1), the alkylene group represented by the group R 2 is not particularly limited, and examples thereof include a C 2-10 alkylene group (for example, ethylene group, trimethylene group, propylene group, butane-1). , 2-diyl group, C 2-6 alkylene group such as hexylene group) and the like, and C 2-4 alkylene group (particularly, C 2-3 alkylene group such as ethylene group and propylene group) is preferable. R 2 may be the same or different alkylene groups (that is, when m is plural, R 2 may be the same or different). That is, when m is 2 or more, the polyalkoxy (polyoxyalkylene) group [— (OR 2 ) m —] may be composed of the same oxyalkylene group, and a plurality of oxyalkylene groups (for example, oxy Ethylene group and oxypropylene group).

オキシアルキレン基(OR)の数(付加モル数)mは、例えば、0〜15程度の範囲から選択でき、例えば、0〜10(例えば、1〜10)、好ましくは0〜8(例えば、1〜8)、さらに好ましくは0〜6(例えば、1〜6)、特に0〜4(1〜4)であってもよく、通常0〜2(例えば、1〜2)であってもよい。特に、用途に応じて(例えば、フェノール樹脂原料として用いる場合など、フェノール性ヒドロキシル基が必要な場合)、nは0であってもよい。 The number (number of added moles) m of the oxyalkylene group (OR 2 ) can be selected, for example, from a range of about 0 to 15, for example, 0 to 10 (eg, 1 to 10), preferably 0 to 8 (eg, 1 to 8), more preferably 0 to 6 (for example, 1 to 6), particularly 0 to 4 (1 to 4), and usually 0 to 2 (for example, 1 to 2). . In particular, n may be 0 depending on the application (for example, when a phenolic hydroxyl group is required, such as when used as a phenol resin raw material).

前記式(1)において、基−[O−(RO)−H]の数nは、例えば、1〜4、好ましくは1〜3、さらに好ましくは1〜2であり、特に1であってもよい。なお、同一の環Z又は異なる環Zにおいて、nは同一又は異なる数であってもよい。また、前記式(1)において、基−[O−(RO)−H](例えば、フェノール性ヒドロキシル基)の総個数は、4以上であればよく、例えば、4〜50、好ましくは4〜30、さらに好ましくは4〜20、特に4〜12(例えば、4〜10)程度であってもよい。 In the formula (1), the number n of the group — [O— (R 2 O) m —H] is, for example, 1 to 4, preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2, particularly 1. There may be. In the same ring Z or different rings Z, n may be the same or different numbers. In the formula (1), the total number of groups — [O— (R 2 O) m —H] (for example, phenolic hydroxyl group) may be 4 or more, for example, 4 to 50, preferably May be 4 to 30, more preferably 4 to 20, and particularly 4 to 12 (for example, 4 to 10).

基−[O−(RO)−H]の置換位置は、特に限定されないが、環Zが縮合多環式芳香族炭化水素環である場合、フルオレンの9位に結合した炭化水素環とは別の炭化水素環に置換している場合が多い。例えば、環Zがナフタレン環である場合、基−[O−(RO)−H]の置換位置は、5〜8位である場合が多い。 The substitution position of the group — [O— (R 2 O) m —H] is not particularly limited, but when the ring Z is a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon ring, a hydrocarbon ring bonded to the 9-position of fluorene. It is often substituted with another hydrocarbon ring. For example, when the ring Z is a naphthalene ring, the substitution position of the group — [O— (R 2 O) m —H] is often the 5th to 8th positions.

また、前記式(1)において、置換基Rとしては、通常、基−[O−(RO)−H](式中、Rおよびmは前記と同じ。)以外の基、例えば、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基などのC1−12アルキル基、好ましくはC1−8アルキル基、さらに好ましくはC1−6アルキル基など)、シクロアルキル基(シクロへキシル基などのC5−10シクロアルキル基、好ましくはC5−8シクロアルキル基、さらに好ましくはC5−6シクロアルキル基など)、アリール基(例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などのC6−14アリール基、好ましくはC6−10アリール基、さらに好ましくはC6−8アリール基など)、アラルキル基(ベンジル基、フェネチル基などのC6−10アリール−C1−4アルキル基など)などの炭化水素基;アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などのC1−12アルコキシ基、好ましくはC1−8アルコキシ基、さらに好ましくはC1−6アルコキシ基など)、シクロアルコキシ基(シクロへキシルオキシ基などのC5−10シクロアルコキシ基など)、アリールオキシ基(フェノキシ基などのC6−10アリールオキシ基)、アラルキルオキシ基(例えば、ベンジルオキシ基などのC6−10アリール−C1−4アルキルオキシ基)などの基−OR[式中、Rは炭化水素基(前記例示の炭化水素基など)を示す。];アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基などのC1−20アルキルチオ基、好ましくはC1−8アルキルチオ基、さらに好ましくはC1−6アルキルチオ基など)、シクロアルキルチオ基(シクロへキシルチオ基などのC5−10シクロアルキルチオ基など)、アリールチオ基(チオフェノキシ基などのC6−10アリールチオ基)、アラルキルチオ基(例えば、ベンジルチオ基などのC6−10アリール−C1−4アルキルチオ基)などの基−SR(式中、Rは前記と同じ。);アシル基(アセチル基などのC1−6アシル基など);アルコキシカルボニル基(メトキシカルボニル基などのC1−4アルコキシ−カルボニル基など);ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など);ニトロ基;シアノ基;メルカプト基;カルボキシル基;アミノ基;カルバモイル基;置換アミノ基(例えば、ジメチルアミノ基などのジアルキルアミノ基など);スルホニル基;これらの置換基同士が結合した置換基[例えば、アルコキシアリール基(例えば、メトキシフェニル基などのC1−4アルコキシC6−10アリール基)、アルコキシカルボニルアリール基(例えば、メトキシカルボニルフェニル基、エトキシカルボニルフェニル基などのC1−4アルコキシ−カルボニルC6−10アリール基など)]などが挙げられる。 In the formula (1), the substituent R 3 is usually a group other than the group — [O— (R 2 O) m —H] (wherein R 2 and m are the same as above), For example, an alkyl group (for example, a C 1-12 alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, preferably a C 1-8 alkyl group, more preferably a C 1-6 alkyl group) Cycloalkyl group (C 5-10 cycloalkyl group such as cyclohexyl group, preferably C 5-8 cycloalkyl group, more preferably C 5-6 cycloalkyl group etc.), aryl group (for example, phenyl group, tolyl group, xylyl group, C 6-14 aryl group such as a naphthyl group, preferably a C 6-10 aryl group, more preferably such C 6-8 aryl group), an aralkyl group (benzyl group, Enechiru such C 6-10 aryl -C 1-4 alkyl group such group) hydrocarbon group such as; alkoxy group (methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, C 1-12 alkoxy group such as butoxy, preferably C 1-8 alkoxy group, more preferably C 1-6 alkoxy group etc.), cycloalkoxy group (C 5-10 cycloalkoxy group such as cyclohexyloxy group), aryloxy group (C 6-10 such as phenoxy group) An aryloxy group), an aralkyloxy group (for example, a C 6-10 aryl-C 1-4 alkyloxy group such as a benzyloxy group) or the like —OR 4 [wherein R 4 is a hydrocarbon group (explained above) Hydrocarbon group). An alkylthio group (a C 1-20 alkylthio group such as a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group or a butylthio group, preferably a C 1-8 alkylthio group, more preferably a C 1-6 alkylthio group), a cycloalkylthio group ( C 5-10 cycloalkylthio group such as cyclohexylthio group), arylthio group (C 6-10 arylthio group such as thiophenoxy group), aralkylthio group (for example, C 6-10 aryl-C 1 such as benzylthio group) -4 alkylthio group) or the like -SR 4 (wherein R 4 is the same as above); acyl group (C 1-6 acyl group such as acetyl group); alkoxycarbonyl group (C such as methoxycarbonyl group) C1-4 alkoxy - carbonyl group); a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom Nitro group; cyano group; mercapto group; carboxyl group; amino group; carbamoyl group; substituted amino group (for example, dialkylamino group such as dimethylamino group); sulfonyl group; Bonded substituents [eg, alkoxyaryl groups (eg, C 1-4 alkoxy C 6-10 aryl groups such as methoxyphenyl group), alkoxycarbonylaryl groups (eg, methoxycarbonylphenyl group, ethoxycarbonylphenyl group, etc. C 1-4 alkoxy-carbonyl C 6-10 aryl group etc.)] and the like.

これらのうち、代表的には、基Rは、炭化水素基、−OR(式中、Rは炭化水素基を示す。)、−SR(式中、Rは前記と同じ。)、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、置換アミノ基などであってもよい。 Of these, typically, the group R 3 is a hydrocarbon group, —OR 4 (wherein R 4 represents a hydrocarbon group), —SR 4 (wherein R 4 is the same as defined above). ), An acyl group, an alkoxycarbonyl group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a substituted amino group, and the like.

好ましい基Rとしては、炭化水素基[例えば、アルキル基(例えば、C1−6アルキル基)、シクロアルキル基(例えば、C5−8シクロアルキル基)、アリール基(例えば、C6−10アリール基)、アラルキル基(例えば、C6−8アリール−C1−2アルキル基)など]、アルコキシ基(C1−4アルコキシ基など)などが挙げられる。特に、Rは、アルキル基[C1−4アルキル基(特にメチル基)など]、アリール基[例えば、C6−10アリール基(特にフェニル基)など]などの炭化水素基(特に、アルキル基)であるのが好ましい。 Preferred group R 3 includes a hydrocarbon group [eg, alkyl group (eg, C 1-6 alkyl group), cycloalkyl group (eg, C 5-8 cycloalkyl group), aryl group (eg, C 6-10 Aryl group), aralkyl group (for example, C 6-8 aryl-C 1-2 alkyl group and the like), alkoxy group (C 1-4 alkoxy group and the like) and the like. In particular, R 3 represents a hydrocarbon group (especially an alkyl group such as a C 1-4 alkyl group (especially a methyl group)) or an aryl group [eg a C 6-10 aryl group (especially a phenyl group)]. Group).

なお、同一の環Z又は異なる環Zにおいて、Rは同一又は異なる基であってもよい。 In the same ring Z or different rings Z, R 3 may be the same or different groups.

前記式(1)において、基Rの数pは、環Zの種類などに応じて選択でき、例えば、0〜4、好ましくは0〜3、さらに好ましくは0〜2であってもよい。なお、pは、同一の環Z又は異なる環Zにおいて、同一又は異なる数であってもよい。 In the formula (1), the number p of the group R 3 can be selected according to the type of the ring Z, and may be, for example, 0 to 4, preferably 0 to 3, and more preferably 0 to 2. Note that p may be the same or different numbers in the same ring Z or different rings Z.

また、前記式(1)において、qは0以上であればよく、0〜30(例えば、0〜20)程度の範囲から選択でき、例えば、0〜10、好ましくは0〜5、さらに好ましくは0〜4、特に0〜2であってもよい。   Moreover, in the said Formula (1), q should just be 0 or more, can be selected from the range of about 0-30 (for example, 0-20), for example, 0-10, Preferably it is 0-5, More preferably It may be 0-4, especially 0-2.

本発明のフルオレン多核体化合物は、4以上のヒドロキシル基(例えば、フェノール性ヒドロキシル基)を有しているため、反応点又は架橋点が多い。また、本発明の多核体化合物は、複数のフルオレン骨格が連結された構造を有し、炭素密度が高い。そのため、本発明の多核体化合物は、樹脂原料{例えば、熱硬化性樹脂(例えば、多官能性(メタ)アクリレート、多官能性エポキシ樹脂など)のポリオール成分、熱硬化性樹脂のフェノール成分など}、樹脂用添加剤、硬化剤(又は架橋剤)などの種々の用途において適用可能である。   Since the fluorene polynuclear compound of the present invention has four or more hydroxyl groups (for example, phenolic hydroxyl groups), there are many reaction points or crosslinking points. The polynuclear compound of the present invention has a structure in which a plurality of fluorene skeletons are linked, and has a high carbon density. Therefore, the polynuclear compound of the present invention is a resin raw material {eg, a polyol component of a thermosetting resin (eg, a polyfunctional (meth) acrylate, a polyfunctional epoxy resin, etc.), a phenol component of a thermosetting resin, etc.} It can be applied in various uses such as additives for resins and curing agents (or crosslinking agents).

特に、前記式(1)においてmが0であるフルオレン多核体化合物は、熱硬化性樹脂のフェノール成分に用いるための化合物として好適である。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂(ノボラック樹脂など)、フェノキシ樹脂などが挙げられ、特に、フェノール樹脂原料であってもよい。   In particular, the fluorene polynuclear compound in which m is 0 in the formula (1) is suitable as a compound for use in the phenol component of the thermosetting resin. Examples of the thermosetting resin include a phenol resin (such as a novolac resin) and a phenoxy resin. In particular, a phenol resin raw material may be used.

(製造方法)
本発明のフルオレン多核体化合物は、特に限定されないが、例えば、酸触媒の存在下、下記式(2)
(Production method)
Although the fluorene polynuclear compound of the present invention is not particularly limited, for example, in the presence of an acid catalyst, the following formula (2)

Figure 2011219465
Figure 2011219465

(式中、R、kは前記と同じ。)
で表される化合物と、下記式(3)
(In the formula, R 1 and k are the same as above.)
And a compound represented by the following formula (3)

Figure 2011219465
Figure 2011219465

[式中、Xは基−[O−(RO)−H](式中、R、mは前記と同じ)であり、Z、R、k、n、R、pは前記と同じ。]
で表される化合物(9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物)とを反応させることにより製造できる。
[Wherein X is a group — [O— (R 2 O) m —H] (wherein R 2 and m are as defined above), and Z, R 1 , k, n, R 3 and p are Same as above. ]
And a compound represented by the formula (a compound having a 9,9-bisarylfluorene skeleton).

原料として使用する前記式(2)で表される化合物(フルオレノン類)としては、例えば、フルオレノンが挙げられる。フルオレノン類の純度は、特に限定されないが、通常、95重量%以上であり、好ましくは98重量%以上、さらに好ましくは99重量%以上であってもよい。   Examples of the compound (fluorenones) represented by the formula (2) used as a raw material include fluorenone. The purity of the fluorenones is not particularly limited, but is usually 95% by weight or more, preferably 98% by weight or more, and more preferably 99% by weight or more.

前記式(3)において、Z、R、k、R、m、n、R、pは前記と同じであり、好ましい態様もまた前記と同様である。代表的な前記式(3)で表される化合物としては、前記式(3)において、mが0である化合物、mが1以上である化合物などが含まれる。 In the formula (3), Z, R 1 , k, R 2 , m, n, R 3 , and p are the same as described above, and preferred embodiments are also the same as described above. Exemplary compounds represented by the formula (3) include compounds in which m is 0 in the formula (3), compounds in which m is 1 or more, and the like.

前記式(3)においてmが0である化合物としては、例えば、9,9−ビス(ヒドロキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンなど]、9,9−ビス(アルキル−ヒドロキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)フルオレンなどの9,9−ビス(C1−4アルキル−ヒドロキシフェニル)フルオレン]、9,9−ビス(アリール−ヒドロキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−フェニルフェニル)フルオレンなどの9,9−ビス(C6−10アリール−ヒドロキシフェニル)フルオレン]、9,9−ビス(ジ又はトリヒドロキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(3,4−ジヒドロキシフェニル)フルオレンなど]などの環Zがベンゼン環である化合物;これらに対応し、環Zがナフタレン環である化合物(環Zをベンゼン環からナフタレン環に置換した化合物)、例えば、例えば、9,9−ビス(ヒドロキシナフチル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(6−ヒドロキシ−2−ナフチル)フルオレン、9,9−ビス(5−ヒドロキシ−1−ナフチル)フルオレンなど]などが挙げられる。 Examples of the compound in which m is 0 in the formula (3) include 9,9-bis (hydroxyphenyl) fluorene [for example, 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene], 9,9-bis. 9,9 such as (alkyl-hydroxyphenyl) fluorene [for example, 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) fluorene - bis (C 1-4 alkyl - hydroxyphenyl) fluorene], 9,9-bis (aryl - hydroxyphenyl) fluorene [e.g., 9,9-bis 9, such as (4-hydroxy-3-phenylphenyl) fluorene, 9- bis (C 6-10 aryl - hydroxyphenyl) fluorene], 9,9-bis (di or trihydroxy A compound in which the ring Z is a benzene ring, such as 9,9-bis (3,4-dihydroxyphenyl) fluorene, etc .; A compound in which a benzene ring is substituted with a naphthalene ring), for example, 9,9-bis (hydroxynaphthyl) fluorene [for example, 9,9-bis (6-hydroxy-2-naphthyl) fluorene, 9,9-bis ( 5-hydroxy-1-naphthyl) fluorene and the like].

前記式(3)においてmが1以上(例えば、1〜10、好ましくは1〜4、さらに好ましくは1〜2)である化合物としては、前記式(3)においてmが0である化合物に対応する化合物(mを0から1以上に置換した化合物)、例えば、9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシフェニル)フルオレン{例えば、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシC2−4アルコキシフェニル)フルオレン}、9,9−ビス(アルキル−ヒドロキシアルコキシフェニル)フルオレン{例えば、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−メチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3,5−ジメチルフェニル]フルオレンなどの9,9−ビス(C1−4アルキル−ヒドロキシC2−4フェニル)フルオレン}、9,9−ビス(ジ又はトリヒドロキシアルコキシフェニル)フルオレン{例えば、9,9−ビス[3,4−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレンなどの9,9−ビス(ジ又はトリヒドロキシC2−4アルコキシフェニル)フルオレン}、9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシナフチル)フルオレン{例えば、9,9−ビス[6−(2−ヒドロキシエトキシ)−2−ナフチル]フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシC2−4アルコキシナフチル)フルオレン}などのmが1である化合物;これらに対応し、mが2以上である化合物、例えば、9,9−ビス(ヒドロキシポリアルコキシフェニル)フルオレン{例えば、9,9−ビス{4−2−[(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]フェニル}フルオレンなどの9,9−ビス[(ヒドロキシC2−4アルコキシ)C2−4アルコキシフェニル]フルオレンなど}、9,9−ビス(ヒドロキシポリアルコキシナフチル)フルオレン{例えば、9,9−ビス{6−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]−2−ナフチル}フルオレンなどの9,9−ビス[(ヒドロキシC2−4アルコキシ)C2−4アルコキシナフチル]フルオレン}などが挙げられる。 The compound in which m is 1 or more in the formula (3) (for example, 1 to 10, preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2) corresponds to the compound in which m is 0 in the formula (3). A compound (a compound in which m is substituted from 0 to 1 or more), such as 9,9-bis (hydroxyalkoxyphenyl) fluorene {for example, 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] fluorene 9,9-bis (hydroxy C 2-4 alkoxyphenyl) fluorene}, 9,9-bis (alkyl - hydroxyalkoxy phenyl) fluorene {e.g., 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) -3- 9,9-bis such as methylphenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) -3,5-dimethylphenyl] fluorene (C 1-4 alkyl-hydroxy C 2-4 phenyl) fluorene}, 9,9-bis (di or trihydroxyalkoxyphenyl) fluorene {eg, 9,9-bis [3,4-di (2-hydroxyethoxy) 9,9-bis (di or trihydroxy C 2-4 alkoxyphenyl) fluorene}, 9,9-bis (hydroxyalkoxynaphthyl) fluorene {e.g., 9,9-bis [6- (2 - hydroxyethoxy) -2-naphthyl] compounds m is 1, such as 9,9-bis fluorene (hydroxy C 2-4 alkoxy naphthyl) fluorene}; corresponding to, compounds m is 2 or more, For example, 9,9-bis (hydroxypolyalkoxyphenyl) fluorene {for example, 9,9-bis {4-2-2-[(2- Hydroxyethoxy) ethoxy] phenyl} 9,9-bis fluorene [(hydroxy C 2-4 alkoxy) C 2-4 alkoxyphenyl] fluorene}, 9,9-bis (hydroxy polyalkoxy naphthyl) fluorene {e.g., 9,9-bis [(hydroxyC 2-4 alkoxy) C 2-4 alkoxynaphthyl] fluorene}, such as 9,9-bis {6- [2- (2-hydroxyethoxy) ethoxy] -2-naphthyl} fluorene} Etc.

なお、前記式(3)で表される化合物は、市販品を利用してもよく、慣用の方法[例えば酸触媒およびチオール類の存在下、フルオレノンと対応するフェノール類(フェノール、クレゾール、ナフトールなど)とを反応させる方法(特開2007−99741号公報に記載の方法など)など]により製造したものを使用してもよい。   The compound represented by the formula (3) may be a commercially available product, and a conventional method [for example, phenols corresponding to fluorenone in the presence of an acid catalyst and thiols (phenol, cresol, naphthol, etc. ) And the like (such as the method described in JP-A-2007-99741) and the like] may be used.

反応において、前記式(3)で表される化合物の割合(使用割合)は、例えば、前記式(2)で表される化合物1モルに対して、例えば、1〜1000モル(例えば、2〜800モル)、好ましくは3〜500モル(例えば、5〜300モル)、さらに好ましくは5〜200モル(例えば、8〜100モル)程度であってもよく、通常5モル以上(例えば、5〜500モル、好ましくは6〜300モル、さらに好ましくは7〜200モル、特に8〜100モル程度)であってもよい。   In the reaction, the ratio (use ratio) of the compound represented by the formula (3) is, for example, 1 to 1000 mol (for example, 2 to 1 mol) with respect to 1 mol of the compound represented by the formula (2). 800 mol), preferably 3 to 500 mol (for example, 5 to 300 mol), more preferably about 5 to 200 mol (for example, 8 to 100 mol), and usually 5 mol or more (for example, 5 to 5 mol). 500 mol, preferably 6 to 300 mol, more preferably 7 to 200 mol, particularly about 8 to 100 mol).

反応は、通常、酸触媒の存在下で行ってもよい。酸触媒としては、例えば、無機酸{例えば、硫酸、ハロゲン化水素(塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素など)、ハロゲン化水素酸[例えば、塩酸(例えば、5〜36重量%、好ましくは20〜36重量%程度の塩化水素の水溶液など)、臭化水素酸、ヨウ化水素酸など]、リン酸など}、有機酸{例えば、カルボン酸、スルホン酸[例えば、アルカンスルホン酸(例えば、メタンスルホン酸などのC1−4アルカンスルホン酸など)、アレーンスルホン酸(例えば、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸(p−トルエンスルホン酸など)などのC6−10アレーンスルホン酸)、ハロアルカンスルホン酸(例えば、トリフルオロメタンスルホン酸などのハロC1−4アルカンスルホン酸など)など]など}などが挙げられる。前記硫酸には、希硫酸(例えば、濃度30〜90重量%程度の硫酸)、濃硫酸(例えば、濃度90重量%以上の硫酸)、発煙硫酸などが含まれ、反応系において硫酸に転化可能であれば、硫酸前駆体として、三酸化硫黄を使用してもよい。通常、硫酸として、HSO換算で、80〜99重量%(例えば、85〜98重量%)、好ましくは90〜97.5重量%程度の硫酸(濃硫酸)を使用してもよい。 The reaction may usually be performed in the presence of an acid catalyst. Examples of the acid catalyst include inorganic acids {eg, sulfuric acid, hydrogen halide (hydrogen chloride, hydrogen bromide, hydrogen iodide, etc.), hydrohalic acid [eg, hydrochloric acid (eg, 5 to 36% by weight, preferably About 20 to 36% by weight of an aqueous solution of hydrogen chloride, hydrobromic acid, hydroiodic acid, etc.], phosphoric acid, etc.}, organic acid {eg, carboxylic acid, sulfonic acid [eg, alkane sulfonic acid (eg, C 1-4 alkane sulfonic acid such as methane sulfonic acid), arene sulfonic acid (for example, C 6-10 arene sulfonic acid such as benzene sulfonic acid, toluene sulfonic acid (p-toluene sulfonic acid)), haloalkane sulfonic acid (For example, halo C 1-4 alkane sulfonic acid such as trifluoromethane sulfonic acid etc.) and the like] and the like. The sulfuric acid includes dilute sulfuric acid (for example, sulfuric acid having a concentration of about 30 to 90% by weight), concentrated sulfuric acid (for example, sulfuric acid having a concentration of 90% by weight or more), fuming sulfuric acid, and the like, and can be converted into sulfuric acid in the reaction system. If present, sulfur trioxide may be used as the sulfuric acid precursor. Usually, as sulfuric acid, 80 to 99% by weight (for example, 85 to 98% by weight), preferably about 90 to 97.5% by weight sulfuric acid (concentrated sulfuric acid) may be used in terms of H 2 SO 4 .

また、酸触媒として固体酸を使用することもできる。固体酸としては、無機固体酸[金属化合物(SiO、Al、TiO、Fe、ZrO、SnO、Vなどの酸化物、SiO−Al、SiO−TiO、TiO−ZrO、SiO−ZrOなどの複合酸化物、ZnSなどの硫化物、CaSO、Fe(SO、CuSO、NiSO、Al(SO、MnSO、BaSO、CoSO、ZnSOなどの硫酸塩、P、Mo、V、W、Siなどの元素を含有するポリ酸(AlPO、Tiのリン酸塩などのリン酸塩など)など);(NHSOなどの非金属硫酸塩;粘土鉱物(酸性白土、モンモリロナイトなど);ゼオライト(酸性OH基を有するY型、X型、A型、ZSM5、モルデナイト、VIPI、AlPO−5、AlPO−11など);カオリンなど]、有機固体酸(イオン交換樹脂など)などを例示できる。固体酸は、固体酸の種類に応じて多孔性又は非多孔性であってもよい。 Moreover, a solid acid can also be used as an acid catalyst. Examples of the solid acid include inorganic solid acids [metal compounds (SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , Fe 2 O 3 , ZrO 2 , SnO 2 , V 2 O 5 and other oxides, SiO 2 —Al 2 O 3]. , SiO 2 —TiO 2 , TiO 2 —ZrO 2 , SiO 2 —ZrO 2 and other complex oxides, sulfides such as ZnS, CaSO 4 , Fe 2 (SO 4 ) 3 , CuSO 4 , NiSO 4 , Al 2 ( SO 4 ) 3 , MnSO 4 , BaSO 4 , CoSO 4 , ZnSO 4 and other sulfates, P, Mo, V, W, Si and other polyacids (AlPO 4 , Ti phosphates, etc.) salt, etc.), etc.); clay minerals (acid clay, montmorillonite, etc.);; (NH 4) 2 SO 4 nonmetal sulfates such as zeolite (Y-type having an acidic OH group, X type, a type, ZSM , Mordenite, VIPI 5, AlPO 4 -5, including AlPO 4 -11); kaolin, etc.], can be exemplified an organic solid acid (such as ion-exchange resins). The solid acid may be porous or non-porous depending on the type of solid acid.

イオン交換樹脂としては、主に、強酸性陽イオン交換樹脂[例えば、スルホン酸基を有するイオン交換樹脂[スチレン−ジビニルベンゼンコポリマーなどの架橋ポリスチレンのスルホン化物、スルホン酸基(又は−CFCFSOH基)を有する含フッ素樹脂(例えば、[2−(2−スルホテトラフルオロエトキシ)ヘキサフルオロプロポキシ]トリフルオロエチレンとテトラフルオロエチレンとのブロック共重合体(デュポン社製のナフィオン)などの含フッ素イオン交換樹脂など]など]、弱酸性陽イオン交換樹脂[例えば、カルボン酸基を有するイオン交換樹脂(メタクリル酸−ジビニルベンゼンコポリマーなど)など]などの陽イオン交換樹脂(酸型イオン交換樹脂)などを使用できる。また、分子内に臭素を導入した耐熱性のイオン交換樹脂も使用できる。これらの固体酸の中でも、陽イオン交換樹脂が好ましい。 The ion exchange resin mainly includes strong acid cation exchange resin [for example, ion exchange resin having sulfonic acid group [sulfonated product of crosslinked polystyrene such as styrene-divinylbenzene copolymer, sulfonic acid group (or —CF 2 CF 2]. A fluorine-containing resin having a SO 3 H group (for example, a block copolymer of [2- (2-sulfotetrafluoroethoxy) hexafluoropropoxy] trifluoroethylene and tetrafluoroethylene (Nafion manufactured by DuPont), etc. Fluorine-containing ion exchange resins, etc.], weak acid cation exchange resins [for example, ion exchange resins having a carboxylic acid group (methacrylic acid-divinylbenzene copolymer, etc.), etc.] ), Etc. In addition, heat resistance with bromine introduced into the molecule Can also be used in the ion exchange resin. Among these solid acid cation exchange resin is preferred.

イオン交換樹脂は、ゲル型イオン交換樹脂であってもよいが、通常、触媒活性の点より、ポーラス型イオン交換樹脂[ミクロポアーの他にマクロポアー(例えば、孔径が50〜1000Å程度の細孔)を有するイオン交換樹脂]が好ましい。ポーラス型イオン交換樹脂のうち、例えば、ジビニルベンゼンの比率(架橋度)の高いスチレン−ジビニルベンゼンコポリマーを基体としたイオン交換樹脂は、ハイポーラス樹脂と呼ばれる。ポーラス型イオン交換樹脂の多孔度は、通常、0.03〜0.6cm/g程度であり、例えば、0.05〜0.55cm/g、好ましくは0.1〜0.5cm/g、さらに好ましくは0.15〜0.45cm/g(特に0.2〜0.4cm/g)程度であってもよい。イオン交換樹脂の窒素吸着比表面積は、通常、10〜90m/g程度であり、例えば、15〜80m/g、好ましくは20〜70m/g、さらに好ましくは25〜60m/g(特に30〜50m/g)程度であってもよい。固体酸として、例えば、バイエル社製の「レバチットK2649」;オルガノ社製の「アンバーリスト31」、「アンバーリスト131」、「アンバーリスト121」;デュポン社製の「ナフィオン」などの市販のイオン交換樹脂を使用してもよい。 The ion exchange resin may be a gel type ion exchange resin, but usually, from the viewpoint of catalytic activity, a porous ion exchange resin [in addition to micropores, macropores (for example, pores having a pore diameter of about 50 to 1000 mm) are used. Having an ion exchange resin]. Among porous ion exchange resins, for example, an ion exchange resin based on a styrene-divinylbenzene copolymer having a high divinylbenzene ratio (crosslinking degree) is called a high porous resin. The porosity of the porous ion exchange resin is usually about 0.03 to 0.6 cm 3 / g, for example, 0.05 to 0.55 cm 3 / g, preferably 0.1 to 0.5 cm 3 / g. g, more preferably about 0.15 to 0.45 cm 3 / g (particularly 0.2 to 0.4 cm 3 / g). The nitrogen adsorption specific surface area of the ion exchange resin is usually about 10 to 90 m 2 / g, for example, 15 to 80 m 2 / g, preferably 20 to 70 m 2 / g, more preferably 25 to 60 m 2 / g ( In particular, it may be about 30 to 50 m 2 / g). Commercially available ion exchanges such as “Levacit K2649” manufactured by Bayer; “Amberlist 31”, “Amberlist 131”, “Amberlist 121” manufactured by Organo; “Nafion” manufactured by DuPont, etc. A resin may be used.

固体酸の形態は、特に制限はなく、膜状であってもよいが、通常、粒状であり、微粒状であってもよい。   There is no restriction | limiting in particular in the form of a solid acid, Although a film form may be sufficient, Usually, it is granular and fine particle may be sufficient.

好ましい酸触媒には、硫酸、スルホン酸、固体酸などが含まれ、特に、硫酸などが好ましい。   Preferred acid catalysts include sulfuric acid, sulfonic acid, solid acid and the like, and sulfuric acid is particularly preferred.

酸触媒は単独で又は2種以上組み合わせてもよい。   The acid catalysts may be used alone or in combination of two or more.

酸触媒(例えば、前記無機酸又は前記有機酸)の使用量は、酸触媒の種類に応じて選択できるが、例えば、前記式(2)で表される化合物1重量部に対して、0.5〜1000重量部(例えば、1〜800重量部)、好ましくは3〜700重量部、さらに好ましくは5〜500重量部、特に10〜300重量部(例えば、20〜200重量部)程度であってもよく、通常30重量部以上(例えば、30〜500重量部、好ましくは40〜400重量部、さらに好ましくは50〜300重量部)程度であってもよい。   Although the usage-amount of an acid catalyst (for example, the said inorganic acid or the said organic acid) can be selected according to the kind of acid catalyst, for example with respect to 1 weight part of compounds represented by the said Formula (2), 0. 5 to 1000 parts by weight (for example, 1 to 800 parts by weight), preferably 3 to 700 parts by weight, more preferably 5 to 500 parts by weight, and particularly 10 to 300 parts by weight (for example, 20 to 200 parts by weight). It may be about 30 parts by weight or more (for example, about 30 to 500 parts by weight, preferably 40 to 400 parts by weight, more preferably 50 to 300 parts by weight).

また、酸触媒の使用量は、前記式(2)で表される化合物1モルに対して、0.5〜1000モル(例えば、1〜800モル)、好ましくは3〜700モル、さらに好ましくは5〜500モル(例えば、10〜400モル)程度であってもよく、通常10〜1000モル(例えば、20〜700モル、好ましくは30〜500モル、さらに好ましくは50〜300モル)程度であってもよい。   Moreover, the usage-amount of an acid catalyst is 0.5-1000 mol (for example, 1-800 mol) with respect to 1 mol of compounds represented by the said Formula (2), Preferably it is 3-700 mol, More preferably It may be about 5 to 500 mol (for example, 10 to 400 mol), and is usually about 10 to 1000 mol (for example, 20 to 700 mol, preferably 30 to 500 mol, more preferably 50 to 300 mol). May be.

さらに、酸触媒の使用量は、前記式(2)で表される化合物および前記式(3)で表される化合物の総量1モルに対して、0.05〜200モル(例えば、0.1〜100モル)、好ましくは0.5〜80モル、さらに好ましくは1〜50モル、特に1.5〜30モル(例えば、2〜20モル)程度であってもよく、通常1〜15モル(例えば、1.5〜10モル、好ましくは2〜7モル)程度であってもよい。   Furthermore, the usage-amount of an acid catalyst is 0.05-200 mol (for example, 0.1 mol) with respect to 1 mol of total amounts of the compound represented by the said Formula (2), and the compound represented by the said Formula (3). To 100 mol), preferably 0.5 to 80 mol, more preferably 1 to 50 mol, particularly about 1.5 to 30 mol (for example, 2 to 20 mol), and usually 1 to 15 mol ( For example, it may be about 1.5 to 10 mol, preferably 2 to 7 mol).

反応は、酸触媒に加えて、助触媒としてのチオール類を併用して行ってもよい。酸触媒とチオール類とを組み合わせると、反応を効率よく進行できる。   The reaction may be performed in combination with a thiol as a co-catalyst in addition to the acid catalyst. When an acid catalyst and thiols are combined, the reaction can proceed efficiently.

チオール類としては、助触媒として機能する慣用のチオール類、例えば、メルカプトカルボン酸(チオ酢酸、β−メルカプトプロピオン酸、α−メルカプトプロピオン酸、チオグリコール酸、チオシュウ酸、メルカプトコハク酸、メルカプト安息香酸など)、アルキルメルカプタン(例えば、メチルメルカプタン、エチルメルカプタン、プロピルメルカプタン、イソプロピルメルカプタン、n−ブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタンなどのC1−20アルキルメルカプタン、好ましくはC1−16アルキルメルカプタンなど)、アラルキルメルカプタン(ベンジルメルカプタンなど)などが挙げられる。 Examples of thiols include conventional thiols that function as promoters, such as mercaptocarboxylic acids (thioacetic acid, β-mercaptopropionic acid, α-mercaptopropionic acid, thioglycolic acid, thiooxalic acid, mercaptosuccinic acid, mercaptobenzoic acid. Etc.), alkyl mercaptans (for example, C 1-20 alkyl mercaptans such as methyl mercaptan, ethyl mercaptan, propyl mercaptan, isopropyl mercaptan, n-butyl mercaptan, dodecyl mercaptan, preferably C 1-16 alkyl mercaptan), aralkyl mercaptans ( Benzyl mercaptan etc.).

これらのチオール類のうち、メルカプトカルボン酸[例えば、メルカプトC2−6アルカン酸(例えば、β−メルカプトプロピオン酸)などのメルカプトアルカン酸]、アルキルメルカプタン(例えば、C1−16アルキルメルカプタン)が好ましく、特に、メルカプトカルボン酸が好ましい。チオール類は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 Of these thiols, mercaptocarboxylic acids [for example, mercaptoalkanoic acids such as mercapto C 2-6 alkanoic acid (for example, β-mercaptopropionic acid)] and alkyl mercaptans (for example, C 1-16 alkyl mercaptan) are preferable. In particular, mercaptocarboxylic acid is preferred. Thiols can be used alone or in combination of two or more.

チオール類を使用する場合、チオール類の使用量は、前記式(2)で表される化合物1重量部に対して、0.01〜30重量部程度の範囲から選択でき、例えば、0.05〜20重量部、好ましくは0.1〜15重量部、さらに好ましくは0.5〜10重量部程度であってもよい。また、チオール類の使用量は、前記式(2)で表される化合物および前記式(3)で表される化合物の総量100重量部に対して、例えば、0.001〜0.8重量部、好ましくは0.005〜0.5重量部、さらに好ましくは0.007〜0.3重量部程度であってもよい。   When using thiols, the usage-amount of thiols can be selected from the range of about 0.01-30 weight part with respect to 1 weight part of compounds represented by said Formula (2), for example, 0.05 -20 parts by weight, preferably 0.1-15 parts by weight, more preferably about 0.5-10 parts by weight. Moreover, the usage-amount of thiols is 0.001-0.8 weight part with respect to 100 weight part of total amounts of the compound represented by the compound represented by said Formula (2), and said Formula (3), for example. The amount may preferably be about 0.005 to 0.5 parts by weight, and more preferably about 0.007 to 0.3 parts by weight.

また、チオール類の使用量は、酸触媒1重量部に対して、0.001〜20重量部程度の範囲から選択でき、例えば、0.002〜10重量部、好ましくは0.003〜5重量部、さらに好ましくは0.005〜1重量部、特に0.007〜0.5重量部程度であってもよい。   Moreover, the usage-amount of thiols can be selected from the range of about 0.001-20 weight part with respect to 1 weight part of acid catalysts, for example, 0.002-10 weight part, Preferably it is 0.003-5 weight. Part, more preferably 0.005 to 1 part by weight, especially about 0.007 to 0.5 part by weight.

反応は、溶媒中で行ってもよい。溶媒としては、例えば、アルコール系溶媒(例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルカノール)、エーテル系溶媒(ジエチルエーテルなどのジアルキルエーテル類、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エーテル類など)、ハロゲン系溶媒(塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素類など)、芳香族系溶媒(ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、アニソールなど)などの有機溶媒が挙げられる。溶媒は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。   The reaction may be performed in a solvent. Examples of the solvent include alcohol solvents (for example, alkanols such as methanol, ethanol and isopropanol), ether solvents (dialkyl ethers such as diethyl ether, cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane), halogen solvents (salt chloride). And halogenated hydrocarbons such as methylene, chloroform and carbon tetrachloride), and organic solvents such as aromatic solvents (aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, anisole and the like). The solvents may be used alone or in combination of two or more.

溶媒の使用量は、前記式(2)で表される化合物および前記式(3)で表される化合物の総量1重量部に対して、0.1〜100重量部程度の範囲から選択でき、例えば、0.3〜50重量部、好ましくは0.5〜30重量部、さらに好ましくは1〜10重量部程度であってもよい。   The amount of the solvent used can be selected from a range of about 0.1 to 100 parts by weight with respect to 1 part by weight of the total amount of the compound represented by the formula (2) and the compound represented by the formula (3). For example, it may be about 0.3 to 50 parts by weight, preferably 0.5 to 30 parts by weight, and more preferably about 1 to 10 parts by weight.

反応温度は、使用する前記式(2)で表される化合物、前記式(3)で表される化合物、酸触媒、チオール類などの種類に応じて選択できるが、通常、0〜150℃、好ましくは10〜120℃、さらに好ましくは20〜100℃程度で行う場合が多い。また、反応時間は、原料の種類、反応温度や溶媒中の濃度などに応じて調整でき、例えば、30分〜120時間間、好ましくは1〜96時間(例えば、2〜72時間)、さらに好ましくは3〜48時間(例えば、5〜36時間)程度であってもよい。   The reaction temperature can be selected according to the type of the compound represented by the formula (2) to be used, the compound represented by the formula (3), the acid catalyst, the thiols, and the like. Preferably it is carried out at about 10 to 120 ° C, more preferably about 20 to 100 ° C. Moreover, reaction time can be adjusted according to the kind of raw material, reaction temperature, the density | concentration in a solvent, etc., for example, for 30 minutes-120 hours, Preferably it is 1 to 96 hours (for example, 2 to 72 hours), More preferably May be about 3 to 48 hours (for example, 5 to 36 hours).

また、反応は、攪拌しながら行ってもよく、空気中又は不活性雰囲気(窒素、希ガスなど)中で行ってもよく、常圧又は加圧下で行ってもよい。なお、反応の進行は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)、薄層クロマトグラフィー(TLC)などにより確認(又は追跡)することもできる。以上のような工程により、前記式(1)で表される化合物を得ることができる。   The reaction may be performed with stirring, may be performed in air or in an inert atmosphere (nitrogen, rare gas, etc.), or may be performed at normal pressure or under pressure. The progress of the reaction can be confirmed (or traced) by high performance liquid chromatography (HPLC), thin layer chromatography (TLC), or the like. The compound represented by the formula (1) can be obtained by the steps as described above.

なお、前記式(1)において、mが1以上である化合物は、効率よく反応させるためには、前記方法により製造するのが好ましいが、前記式(3)で表される化合物として、mが0である化合物を用いて、前記式(1)においてmが0である化合物を生成した後、生成した化合物(前記式(1)において、mが0である化合物)と、アルキレン基R(又はオキシアルキレン基OR)に対応する化合物とを反応させて製造することもできる。 In addition, in the said Formula (1), although it is preferable to manufacture the compound whose m is 1 or more by the said method, in order to make it react efficiently, m is a compound represented by the said Formula (3). A compound in which m is 0 in the formula (1) is generated using a compound in which the compound is 0, and then the generated compound (a compound in which m is 0 in the formula (1)) and an alkylene group R 2 ( Alternatively, it can also be produced by reacting a compound corresponding to the oxyalkylene group OR 2 ).

アルキレン基Rに対応する化合物としては、アルキレンオキシド(エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドなどのC2−4アルキレンオキシド、特にC2−3アルキレンオキシドなど)、アルキレンカーボネート(エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネートなどのC2−4アルキレンカーボネート、特にC2−3アルキレンカーボネートなど)、ハロアルカノール(例えば、3−クロロプロパノールなどのハロC2−6アルカノールなど)などが挙げられる。これらの化合物は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。なお、アルキレンオキシド又はアルキレンカーボネートを反応させると、前記式(1)で表される化合物(mが0である化合物)のヒドロキシル基を介して(ポリ)オキシアルキレン単位を導入できる。アルキレンカーボネートを使用する場合、アルキレンカーボネートが付加したのち、脱炭酸反応が生じることにより、オキシアルキレン単位(アルコキシ単位)が導入される。 Examples of the compound corresponding to the alkylene group R 2 include alkylene oxide (C 2-4 alkylene oxide such as ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide, particularly C 2-3 alkylene oxide) and alkylene carbonate (ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene). C 2-4 alkylene carbonates such as carbonate, especially C 2-3 alkylene carbonates), haloalkanols (for example, halo C 2-6 alkanols such as 3-chloropropanol) and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more. When alkylene oxide or alkylene carbonate is reacted, a (poly) oxyalkylene unit can be introduced via the hydroxyl group of the compound represented by the formula (1) (a compound in which m is 0). When using an alkylene carbonate, an oxyalkylene unit (alkoxy unit) is introduced by decarboxylation after the addition of the alkylene carbonate.

反応終了後の反応混合物には、通常、生成した前記式(1)で表される化合物以外に、未反応の前記式(2)で表される化合物、未反応の前記式(3)で表される化合物、触媒(酸触媒、チオール類)、副反応生成物などが含まれている。そのため、慣用の方法、例えば、濾過、濃縮、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィーなどの分離手段や、これらを組み合わせた分離手段により前記式(1)で表される化合物を分離精製してもよい。   In the reaction mixture after completion of the reaction, in addition to the generated compound represented by the formula (1), an unreacted compound represented by the formula (2), an unreacted formula (3) Compounds, catalysts (acid catalysts, thiols), side reaction products and the like. Therefore, the compound represented by the formula (1) is separated and purified by a conventional method, for example, separation means such as filtration, concentration, extraction, crystallization, recrystallization, column chromatography, or a separation means combining these. May be.

なお、前記式(1)では、多核体化合物の末端(両末端)が、前記式(3)で表される化合物となっているが、反応に使用する前記式(3)で表される化合物の使用割合などに応じて、末端に前記式(2)で表される化合物に由来する基(フルオレン、9−フルオレノールなど)が位置する化合物が得られる場合がある。そのため、本発明の多核体化合物には、前記式(1)で表される化合物の末端(一方の末端又は両末端、特に一方の末端)に、さらに、前記式(2)で表される化合物に由来する基が置換した化合物[例えば、前記式(1)において、末端に位置する前記式(2)で表される化合物(又は前記式(2)で表される化合物に対応する基)が水素原子又はヒドロキシ基に置換した化合物(下記式(1’)又は下記式(1’’)で表される化合物)など]も含まれる。   In addition, in the said Formula (1), although the terminal (both ends) of a polynuclear compound is a compound represented by the said Formula (3), the compound represented by the said Formula (3) used for reaction Depending on the ratio of use, etc., a compound in which a group derived from the compound represented by the formula (2) (fluorene, 9-fluorenol, etc.) is located at the terminal may be obtained. Therefore, in the polynuclear compound of the present invention, the compound represented by the formula (2) is further added to the end of the compound represented by the formula (1) (one end or both ends, particularly one end). A compound substituted with a group derived from [for example, a compound represented by the formula (2) located at a terminal in the formula (1) (or a group corresponding to the compound represented by the formula (2)) Also included are compounds substituted with hydrogen atoms or hydroxy groups (compounds represented by the following formula (1 ′) or the following formula (1 ″)).

Figure 2011219465
Figure 2011219465

[式中、Eは水素原子又はヒドロキシル基、Xは基−[O−(RO)−H](式中、R、mは前記と同じ)であり、Z、R、k、n、R、p、qは前記と同じ。]
なお、上記式(1’)および(1’’)において、qは前記と同じであるが、炭素密度を高めるという観点からは、qは1以上であってもよい。
[Wherein, E is a hydrogen atom or a hydroxyl group, X is a group — [O— (R 2 O) m —H] (wherein R 2 and m are the same as described above), and Z, R 1 , k , N, R 3 , p, q are the same as above. ]
In the above formulas (1 ′) and (1 ″), q is the same as described above, but q may be 1 or more from the viewpoint of increasing the carbon density.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

なお、実施例において、熱重量減少(%)は、次のようにして測定した。   In the examples, the thermal weight loss (%) was measured as follows.

(500℃における熱重量減少(%))
示差走査熱量計(5SII製 DSC6220)を用いて、N雰囲気下、520℃まで昇温したのち500℃まで降温させたときの重量減少率(%)を測定し、500℃における重量減少(%)とした。
(Reduction in thermal weight at 500 ° C (%))
Using a differential scanning calorimeter (DSC 6220, manufactured by 5SII), the weight reduction rate (%) was measured when the temperature was lowered to 500 ° C. after raising the temperature to 520 ° C. in an N 2 atmosphere. ).

(実施例1)
1Lのセパラブルフラスコに、9−フルオレノン(大阪ガスケミカル(株)製、純度99.5%)0.36g(0.002モル)、9,9−ビス(6−ヒドロキシ−2−ナフチル)フルオレン(BNF、特開2007−099741号公報記載の方法に従い合成)45.1g(0.1モル)、3−メルカプトプロピオン酸0.5gおよび溶媒としてのジオキサン70gを投入した後に、60℃に加熱して溶解させた。その後、触媒としての硫酸28gを1時間かけて滴下した後、60℃で維持して24時間反応させた。反応液をFD−MSおよびNMRにて分析したところ、下記式で表される化合物が生成していることを確認した。なお、FD−MSにより分析された分子量は756(下記式において、qが0である2核体化合物)、1062(下記式において、qが1である3核体化合物)、1368(下記式において、qが2である4核体化合物)などであり、HPLCにより算出したBNF基準の収率は38%であった。なお、FD−MSから算出した各化合物の生成割合は、BNFに対して、2核体が60%、3核体が20%、4核体が10%であった。
(Example 1)
To a 1 L separable flask, 9-fluorenone (Osaka Gas Chemical Co., Ltd., purity 99.5%) 0.36 g (0.002 mol), 9,9-bis (6-hydroxy-2-naphthyl) fluorene (BNF, synthesized according to the method described in JP-A-2007-099741) 45.1 g (0.1 mol), 3-mercaptopropionic acid 0.5 g and dioxane 70 g as a solvent were added and heated to 60 ° C. And dissolved. Thereafter, 28 g of sulfuric acid as a catalyst was dropped over 1 hour, and the reaction was continued for 24 hours while maintaining at 60 ° C. When the reaction liquid was analyzed by FD-MS and NMR, it was confirmed that a compound represented by the following formula was formed. The molecular weights analyzed by FD-MS were 756 (a dinuclear compound in which q is 0 in the following formula), 1062 (a trinuclear compound in which q is 1 in the following formula), 1368 (in the following formula). The yield on the basis of BNF calculated by HPLC was 38%. In addition, the production | generation ratio of each compound computed from FD-MS was 60% for 2 nuclei, 20% for 3 nuclei, and 10% for 4 nuclei with respect to BNF.

得られた反応液に、苛性ソーダを添加して中和し、さらにトルエンを添加して水にて3回水洗し、冷却したところ、結晶が析出した。この結晶をろ過単離したところ、5.1gの固体が得られた。得られた固体の500℃における重量減少は、36.6%であった。   Caustic soda was added to the obtained reaction solution to neutralize it, and toluene was further added, and the mixture was washed three times with water and cooled. As a result, crystals were deposited. When the crystal was isolated by filtration, 5.1 g of a solid was obtained. The weight loss of the obtained solid at 500 ° C. was 36.6%.

Figure 2011219465
Figure 2011219465

(実施例2)
実施例1において、9−フルオレノンを0.36gから1.8g(0.01モル)に変更した以外は実施例1と同様に合成したところ、目的物(多核体化合物)が収率21.0%で生成した。なお、FD−MSおよびNMRにより実施例1と同様の2核体化合物(収率13%)、3核体化合物(収率6%)および4核体化合物(収率2%)の生成を確認した。また、得られた固体の500℃における重量減少は、51.1%であった。
(Example 2)
Synthesis was performed in the same manner as in Example 1 except that 9-fluorenone was changed from 0.36 g to 1.8 g (0.01 mol) in Example 1, and the target product (polynuclear compound) was obtained in a yield of 21.0. %. The formation of the binuclear compound (yield 13%), trinuclear compound (yield 6%), and tetranuclear compound (yield 2%) similar to Example 1 was confirmed by FD-MS and NMR. did. Further, the weight loss of the obtained solid at 500 ° C. was 51.1%.

(比較例1)
実施例1で得られた9,9−ビス(6−ヒドロキシ−2−ナフチル)フルオレンの重量減少は、88.4%であり、実施例1および2で得られた化合物の耐熱性は、BNFに比べて格段に向上していることがわかった。
(Comparative Example 1)
The weight loss of 9,9-bis (6-hydroxy-2-naphthyl) fluorene obtained in Example 1 is 88.4%, and the heat resistance of the compounds obtained in Examples 1 and 2 is BNF. It was found that it was much improved compared to.

本発明の多核体化合物は、4以上のヒドロキシル基(例えば、フェノール性ヒドロキシル基)を有しているため、反応点又は架橋点が多い。また、複数のフルオレン骨格が連結された構造を有し、炭素密度が高い。そのため、本発明の多核体化合物は、樹脂原料{例えば、熱硬化性樹脂(例えば、多官能性(メタ)アクリレート、多官能性エポキシ樹脂など)のポリオール成分、熱硬化性樹脂[例えば、フェノール樹脂(ノボラック樹脂など)、フェノキシ樹脂など]のフェノール成分など}、樹脂用添加剤、硬化剤(又は架橋剤)などの種々の用途において適用可能であり、高炭素密度、高耐熱性、さらには、プラズマ耐性(又は耐エッチング性)などに優れた材料を得ることができる。   Since the polynuclear compound of the present invention has four or more hydroxyl groups (for example, phenolic hydroxyl groups), there are many reaction points or crosslinking points. Moreover, it has a structure in which a plurality of fluorene skeletons are linked, and has a high carbon density. Therefore, the polynuclear compound of the present invention is a resin raw material {for example, a polyol component of a thermosetting resin (for example, polyfunctional (meth) acrylate, polyfunctional epoxy resin, etc.), a thermosetting resin [for example, a phenol resin] (Novolak resin, etc.), phenolic component, etc. of phenoxy resin, etc.], resin additives, curing agents (or crosslinking agents), etc., and can be applied in various applications such as high carbon density, high heat resistance, A material excellent in plasma resistance (or etching resistance) or the like can be obtained.

特に、本発明の多核体化合物は、アルデヒドなどの架橋剤に対する架橋点が多いためネットワーク状の樹脂を形成しやすく、炭素密度が高いため、熱硬化性樹脂のフェノール成分として好適である。このような熱硬化性樹脂(フェノール樹脂など)は、例えば、硬化剤[例えば、エポキシ樹脂用硬化剤(半導体封止用エポキシ樹脂用硬化剤など)など]、接着剤、塗料(下塗塗料など)、ゴム配合剤、結合剤(砥石用、研磨紙用、摩擦材用などの結合剤)、積層材料(又は積層品、例えば、銅張積層板、積層管、積層棒など)、感熱材料(感熱紙用材料など)、カーボン材料、絶縁材料、発泡体、感圧材料(感圧紙用材料など)、シェルモールド、各種樹脂材料(ノボラック型エポキシ樹脂の原料、樹脂バインダーなど)、成形体(電気・電子部品用成形体、薄膜など)、回路形成材料(半導体製造用レジスト、プリント配線板など)、画像形成材料(印刷版材,レリーフ像など)、レジスト(半導体製造用レジストなど)の下層膜(ハードマスク)などの種々の用途に適用可能である。これらの中でも、特に、下層膜(レジスト用下層膜など)は、高い炭素密度が要求される用途であり、本発明の多核体化合物(前記式(1)においてmが0である化合物)は、下層膜を形成するフェノール樹脂(ノボラックフェノール樹脂)原料として好適である。
In particular, the polynuclear compound of the present invention is suitable as a phenol component of a thermosetting resin because it has a large number of crosslinking points with respect to a crosslinking agent such as an aldehyde, easily forms a network-like resin, and has a high carbon density. Such thermosetting resins (such as phenolic resins) include, for example, curing agents [for example, curing agents for epoxy resins (such as curing agents for epoxy resins for semiconductor encapsulation)], adhesives, paints (such as undercoat coatings) , Rubber compounding agents, binders (binders for grindstones, abrasive papers, friction materials, etc.), laminated materials (or laminated products such as copper-clad laminates, laminated tubes, laminated bars, etc.), heat-sensitive materials (heat-sensitive materials) Paper materials, etc.), carbon materials, insulating materials, foams, pressure sensitive materials (pressure sensitive paper materials, etc.), shell molds, various resin materials (raw materials for novolac epoxy resins, resin binders, etc.) Moldings for electronic parts, thin films, etc., circuit forming materials (resist for semiconductor manufacturing, printed wiring boards, etc.), image forming materials (printing plate materials, relief images, etc.), and underlayer films of resist (resist for semiconductor manufacturing, etc.) Her Mask) it can be applied to various applications such as. Among these, in particular, a lower layer film (such as a lower layer film for resist) is an application that requires a high carbon density, and the polynuclear compound of the present invention (a compound in which m is 0 in the formula (1)) It is suitable as a phenol resin (novolak phenol resin) raw material for forming the lower layer film.

Claims (10)

下記式(1)
Figure 2011219465
[式中、環Zは芳香族炭化水素環、Rは置換基、kは0〜4の整数、Xは基−[O−(RO)−H](式中、Rはアルキレン基、mは0以上の整数を示す)、nは1〜4の整数、Rは置換基、pは0〜4の整数、qは0以上の整数を示す。]
で表されるフルオレン化合物。
Following formula (1)
Figure 2011219465
[Wherein, ring Z is an aromatic hydrocarbon ring, R 1 is a substituent, k is an integer of 0 to 4, X is a group — [O— (R 2 O) m —H] (wherein R 2 is An alkylene group, m represents an integer of 0 or more), n represents an integer of 1 to 4, R 3 represents a substituent, p represents an integer of 0 to 4, and q represents an integer of 0 or more. ]
A fluorene compound represented by:
環Zがベンゼン環又はナフタレン環であり、RがC2−4アルキレン基、mが0〜4、nが1〜3、qが0〜10である請求項1記載のフルオレン化合物。 The fluorene compound according to claim 1, wherein the ring Z is a benzene ring or a naphthalene ring, R 2 is a C 2-4 alkylene group, m is 0 to 4, n is 1 to 3, and q is 0 to 10. 環Zがナフタレン環、RがC2−4アルキレン基、mが0〜2、nが1、qが0〜4である請求項1記載のフルオレン化合物。 The fluorene compound according to claim 1, wherein ring Z is a naphthalene ring, R 2 is a C 2-4 alkylene group, m is 0 to 2, n is 1, and q is 0 to 4. mが0である請求項1〜3のいずれかに記載のフルオレン化合物。   The fluorene compound according to any one of claims 1 to 3, wherein m is 0. mが0であり、熱硬化性樹脂のフェノール成分に用いる請求項1〜4のいずれかに記載のフルオレン化合物。   m is 0, The fluorene compound in any one of Claims 1-4 used for the phenol component of a thermosetting resin. mが0であり、フェノール樹脂原料である請求項1〜5のいずれかに記載のフルオレン化合物。   m is 0 and it is a phenol resin raw material, The fluorene compound in any one of Claims 1-5. 酸触媒の存在下、下記式(2)
Figure 2011219465
(式中、R、kは前記と同じ。)
で表される化合物と、下記式(3)
Figure 2011219465
[式中、Xは基−[O−(RO)−H](式中、R、mは前記と同じ)であり、Z、R、k、n、R、pは前記と同じ。]
で表される化合物とを反応させて、請求項1〜6のいずれかに記載のフルオレン化合物を製造する方法。
In the presence of an acid catalyst, the following formula (2)
Figure 2011219465
(In the formula, R 1 and k are the same as above.)
And a compound represented by the following formula (3)
Figure 2011219465
[Wherein X is a group — [O— (R 2 O) m —H] (wherein R 2 and m are as defined above), and Z, R 1 , k, n, R 3 and p are Same as above. ]
The method to manufacture the fluorene compound in any one of Claims 1-6 by making the compound represented by these react.
式(3)で表される化合物の割合が、式(2)で表される化合物1モルに対して5モル以上である請求項7記載の製造方法。   The production method according to claim 7, wherein the ratio of the compound represented by the formula (3) is 5 mol or more with respect to 1 mol of the compound represented by the formula (2). 酸触媒の使用量が、式(2)で表される化合物1重量部に対して30重量部以上である請求項7又は8記載の製造方法。   The production method according to claim 7 or 8, wherein the amount of the acid catalyst used is 30 parts by weight or more with respect to 1 part by weight of the compound represented by the formula (2). さらに、チオール類の存在下で反応させる請求項7〜9のいずれかに記載の製造方法。   Furthermore, the manufacturing method in any one of Claims 7-9 made to react in presence of thiols.
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