JP2014196288A - ジナフトチオフェン化合物並びにジナフトチオフェン骨格を含む重合体及びその製造方法 - Google Patents

ジナフトチオフェン化合物並びにジナフトチオフェン骨格を含む重合体及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 プラスチック光学材料の屈折率向上剤として有用なジナフトチオフェン化合物及びジナフトチオフェン骨格を含む重合体を提供する。
【解決手段】 本発明のジナフトチオフェン化合物は下記一般式(1)で表される化合物であり、式中Rはチオフェン環と縮合していないベンゼン環上の置換基であって、メトキシ基、水酸基、2−アリルオキシ基、2−ヒドロキシエトキシ基、2,3−エポキシプロポキシ基、2−メタクリロイルオキシエトキシ基などである。また、本発明のジナフトチオフェン骨格を含む重合体は式(1)で表されるジナフトチオフェン化合物から誘導される重合体である。
Figure 2014196288

【選択図】 なし

Description

本発明はジナフトチオフェン化合物並びにジナフトチオフェン骨格を含む重合体及びその製造方法に関する。より詳細には、屈折率向上剤、高屈折率材料として有用なジナフトチオフェン化合物及びジナフトチオフェン骨格を含む重合体に関する。
プラスチック光学材料は、ガラスなどの無機材料に比べて軽量で、割れにくく加工しやすいなどの特長を持ち、メガネレンズ、カメラレンズ、工業用レンズ、液晶ディスプレイ用位相差補償板、光ファイバーなどへの応用が期待されている。しかし、現在のプラスチック光学材料には解決すべき問題点が多い。例えば、レンズ用途においては、高屈折率、高耐熱性などの特性が要求されるが、現在実用化されているプラスチックレンズの屈折率は高屈折率ガラス材料の屈折率には至らず、また耐熱性も低いため、更なる性能向上が求められている。
このような状況下、本発明の発明者らは、高屈折率を有する有機化合物を検討した結果、下記の式で示されるジナフト[2,1−b:1’,2’−d]チオフェン(以下、便宜上、単にジナフトチオフェンと称する)が有機化合物としては稀な高い屈折率を有することを見出した。なお、式中の数字は置換位置番号である。
Figure 2014196288
上記の知見に基づき、本発明者らは、種々のジナフトチオフェン化合物を合成し、高屈折率を有する化合物を見出している。更に、高屈折率を有するジナフトチオフェン骨格を含む重合体が得られれば、新たな光学材料又は既存の光学材料の屈折率の向上剤として期待できることから、ジナフトチオフェン骨格を含む重合体を合成している。係るジナフトチオフェン化合物及びジナフトチオフェン骨格を含む重合体について、既に特許出願している(特許文献1及び2)。
特開2011−178985号公報 特開2012−136576号公報
上記の特許文献1及び2に記載されるジナフトチオフェン誘導体及びジナフトチオフェン骨格を含む重合体は、屈折率が高く、重合体は耐熱性にも優れるという所期の目的を達成し得るものであったが、屈折率、耐熱性、溶媒に対する溶解性などの特性を更に向上させることが望ましい。即ち、当該特許文献に具体的に記載されているジナフトチオフェン化合物は、チオフェン環と縮合しているベンゼン環上(より詳細には、ジナフトチオフェン環の6位で、硫黄原子に近い位置)に重合性官能基を有しているので、当該ジナフトチオフェン化合物から誘導される重合体はチオフェン環が重合体の主鎖に近い構造となる。ところで、ジナフトチオフェンは、ベンゼン環とチオフェン環が同一平面構造をとるベンゾチオフェンと異なり、チオフェン環とナフタレン環は同一平面構造とはならず、二個のナルタレン環が少し傾いている構造をとっている。そして、この構造的特異性から硫黄部分の電子密度上昇し、それがジナフトチオフェンの屈折率の向上に寄与していると考えられる。そこで、ジナフトチオフェンにおいてチオフェン環と縮合しているベンゼン環ではなくて、チオフェン環と縮合していないベンゼン環上に置換基や重合性官能基を導入することにより高屈折率の化合物が得られ、また当該重合性官能基を導入した化合物から重合体を誘導することにより、高屈折率・高耐熱性の重合体が得られ、溶媒に対する溶解性の向上も期待できる。
本発明は係る考察に基づいてなされたもので、ジナフトチオフェンにおいてチオフェン環と縮合していないベンゼン環上に置換基や重合性官能基を導入した化合物及び当該重合性官能基を導入した化合物から得られた重合体を提供するものである。
上記の課題を解決するためになされた本発明は、下記一般式(1)で表されるジナフトチオフェン化合物である。
Figure 2014196288
上記式中、Rはチオフェン環と縮合していないベンゼン環上の置換基であって、水酸基、2−アリルオキシ基、ビニルオキシ基、2,3−エポキシプロポキシ基(即ちグリシジルオキシ基)、2−(メタ)アクリロイルオキシ基、2−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ基、RO−基(式中、Rは、酸素又は硫黄をヘテロ原子として含んでいてもよいアルキル基を表す)又はHO−X−O−基(式中、Xは酸素又は硫黄をヘテロ原子として含んでいてもよいアルキレン鎖又はアラルキレン鎖を表す)である。
係る一般式(1)で表される化合物は文献未記載の新規化合物である。当該化合物は屈折率向上剤として有用であり、また後述するジナフトチオフェン骨格を含む重合体のモノマーとしてまたそのモノマーを合成する原料として有用である。
また、置換基Rの置換位置としては、ジナフトチオフェン環の2,12位又は3、11位であることが好ましい。
また、本発明に係るジナフトチオフェン骨格を含む重合体は、下記式(2)又は(3)で表される構造を繰り返し単位とするジナフトチオフェン骨格を含む重合体である。但し、当該重合体において、重合体の主鎖はチオフェン環と縮合していないベンゼン環に結合している。
下記式(2)及び(3)において、Xは前記と同じ、Yは酸素又は硫黄をヘテロ原子として含んでいてもよいアルキレン鎖、アラルキレン鎖又はアリーレン鎖、Zは酸素原子又は硫黄原子を表す。
なお、以下、便宜上、「式(2)で表される構造を繰り返し単位とするジナフトチオフェン骨格を含む重合体」を、「式(2)で表されるジナフトチオフェン骨格を含む重合体」と称する。式(3)で表される構造を繰り返し単位とするジナフトチオフェン骨格を含む重合体についても同様である。
Figure 2014196288
Figure 2014196288
更に、本発明のジナフトチオフェン骨格を含む重合体の製造方法は、後述する式(1−E)で表されるジナフトチオフェン化合物から、上記の式(2)又は(3)で表されるジナフトチオフェン骨格を含む重合体を製造する方法である。
また、本発明は上記一般式(1)で表されるジナフトチオフェン化合物又は式(2)もしくは(3)で表されるジナフトチオフェン骨格を含む重合体からなる屈折率向上剤である。
本発明によれば、ジナフトチオフェンにおいてチオフェン環と縮合していないベンゼン環上に置換基や重合性官能基を導入しており、高屈折率の化合物を得ることができ、また当該重合性官能基を導入した化合物から誘導されるジナフトチオフェン骨格を含む重合体は、チオフェン環が主鎖から離れるので、高屈折率・耐熱性の材料とすることができ、更に溶媒に対する溶解性の向上を図ることができる。
前述のように、本発明に係るジナフトチオフェン化合物は一般式(1)で表されるジナフトチオフェン化合物である。
当該化合物において、Rは酸素又は硫黄をヘテロ原子として含んでいてもよいアルキル基である。
当該ヘテロ原子を含むことのあるアルキル基としては、炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を挙げることができ、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、2−エチルヘキシル基、ドデシル基、セチル基、メトキシメチル基、2−メトキシエチル基、エトキシメチル基、2−(エトキシ)エチル基、2−(メチルメルカプト)エチル基などが例示される。
また、Xは酸素又は硫黄をヘテロ原子として含んでいてもよいアルキレン鎖又はアラルキレン鎖である。当該アルキレン鎖としては、炭素数1〜10の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン鎖を挙げることができ、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、デカメチレン基、プロピレン基、シクロヘキシレン基などが例示される。酸素又は硫黄のヘテロ原子を含んでいてもよいアルキレン鎖としては、オキシエチレンやオキシプロピレンを繰り返し単位とするポリオキシアルキレン鎖を挙げることができる。
酸素又は硫黄のヘテロ原子を含んでいてもよいアラルキレン鎖のアルキレン部分としては、上述のアルキレン鎖を挙げることができる。
また、Yは酸素又は硫黄をヘテロ原子として含んでいてもよいアルキレン鎖、アラルキレン鎖又はアリーレン鎖である。アルキレン鎖及びアラルキレン鎖としては上述の鎖を挙げることができる。アリーレン鎖としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、フェナントレニレン基、ピレニレン基、ビフェニレン基、ベンゾフェナントレニレン基、ジベンゾフェナントレニレン基などが例示できる。
係る一般式(1)で表されるジナフトチオフェン化合物は種々の合成方法により合成し得るが、例えば下記の反応工程により製造することができる。なお、当該反応工程式において、各工程の反応自体は全て公知の反応である。
Figure 2014196288
本発明の一般式(1)で表される化合物の一種である式(1−a)で表される化合物は、式(5)で表される1,1’−ビナフトール誘導体を塩基存在下でN,N-ジメチルチオカルバモイルクロライドと反応させて、式(6)で表されるジメチルチオカルバメート体とし、次いで、このジメチルチオカルバメート体をスルホラン(沸点285℃)などの高沸点溶媒中で加熱することにより得ることができる。
上記の式(6)で表されるジメチルチオカルバメート体を生成する反応は、水素化ナトリウムなどの塩基の存在下、DMFなどの有機溶媒中で行われ、反応温度としては60〜100℃で、反応は通常1〜4時間で終了する。反応終了後、冷却することにより、ジメチルチオカルバメート体(6)が析出するので、濾取することにより得ることができる。1,1’−ビナフトール誘導体に対するN,N−ジメチルチオカルバモイルクロライドの使用量は2倍〜3倍モル程度である。
次いで、生成したジメチルチオカルバメート体(6)をスルホランなどの高沸点溶媒中で加熱することにより、式(1−a)で表される化合物を得ることができる。この際の反応温度は200〜270℃程度で、加熱時間としては5〜10時間程度である。反応終了後、冷却し析出する結晶を濾取することにより、式(1−a)で表される化合物を得ることができる。
式(1−b)で表される化合物は、式(1−a)で表される化合物を脱アルキル化反応に付すことにより得ることができる。この反応は、塩化アルミニウムなどのルイス酸及びN,N−ジメチルアニリンの存在下に、トルエンなどの有機溶媒中で加熱することにより行うことができる。この際の反応温度は90〜120℃程度で、加熱時間としては10〜15時間程度である。反応終了後、塩酸水で希釈し析出物を濾取することにより、式(1−b)で表される化合物を得ることができる。
式(1−c)で表される化合物は、式(1−b)で表される化合にエピクロルヒドリンを反応させることにより行うことができる。この反応はエピクロルヒドリンを溶媒代りに過剰に使用し、塩基又は第4級アンモニウム塩の存在下に行われる。この際の反応温度は100〜120℃程度で、加熱時間としては1〜3時間程度である。反応終了後、過剰のエピクロルを留去し、イソプロピルアルコールなどの貧溶媒で希釈し析出物を濾取することにより、式(1−c)で表される化合物を得ることができる。
式(1−d)で表される化合物は、式(1−b)で表される化合にアリルブロミドなどのハロゲン化アリルを反応させることにより行うことができる。この反応は、水素化ナトリウムなどの塩基の存在下、DMFなどの有機溶媒中で行われる。この際の反応温度は15℃以下、好ましくは10℃以下で、反応時間としては3〜7時間程度である。反応終了後、水で希釈し析出物を濾取することにより、式(1−d)で表される化合物を得ることができる。
式(1−e)で表される化合物は、式(1−b)で表される化合に炭酸エチレンを反応させることにより行うことができる。この反応は、水素化ナトリウム、炭酸カリウムなどの塩基の存在下、DMFなどの有機溶媒中で、加熱下に行われる。この際の反応温度は90〜110℃程度で、反応時間としては3〜7時間程度である。反応終了後、塩酸水で希釈し析出物を濾取することにより、式(1−e)で表される化合物を得ることができる。
ここで、炭酸エチレンの代りに、Q-X−Z-H(式中、Xは前記と同じ、Qは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、Zは酸素原子又は硫黄原子である)で表される化合物を反応させることにより、式(1−e)で表される化合物における-CH2-CH2-OH基が−X−Z-Hで表される基に変換された化合物を得ることができる。本明細書では、本化合物及び式(1−e)で表される化合物を合わせて、下記式(1−E)で表される化合物と称する。
なお、式(1−E)で表される化合物において、基−X−Z−Hとしては、-[CH(R2)-CH2-Z-]p-H(式中、Zは前記と同じ、Rは水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基,pは正の整数、好ましくは1〜10、より好ましくは1〜6である)で表される基が好ましく、具体的にはポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基である。
Figure 2014196288
式中、X及びZは前記と同じであり、また基−O−X−ZHはチオフェン環と縮合していないベンゼン環に結合している。
式(1−f)で表される化合物は、式(1−b)で表される化合に、無水メタクリル酸又はメタクリル酸クロリドを反応させることにより行うことができる。この反応は、N,N−ジメチルアニリンなどの塩基の存在下、反応に悪影響を及ぼさない有機溶媒中で行われる。この際の反応温度は50℃以下、好ましくは40℃以下程度で、反応時間としては1〜25時間程度である。反応終了後、水で希釈し析出物を濾取することにより、式(1−f)で表される化合物を得ることができる。
本発明は、また式(2)〜(3)で表されるジナフトチオフェン骨格を含む重合体を提供するものである。
式(2)で表されるジナフトチオフェン骨格を含む重合体は、前記式(1−E)で表されるジナフトチオフェン化合物にジフェニルカーボネートを反応させることにより製造することができる。
この反応において、式(1−E)で表されるジナフトチオフェン化合物とジフェニルカーボネートは略当モルで使用され、N,N−ジメチルアニリンなどの塩基の存在下、加熱下に行われる。この際の反応温度は180〜250℃程度、好ましくは不活性ガス存在下に加熱した後に減圧脱気下に行われ、反応時間としては1〜2時間程度である。反応終了後、冷却し、析出固体をメタノールなどの溶媒で洗浄することにより、式(2)で表されるジナフトチオフェン骨格を含む重合体を得ることができる。
また、式(3)で表されるジナフトチオフェン骨格を含む重合体は、前記式(1−E)で表されるジナフトチオフェン化合物に、式:HOOC−Y−COOH(式中、Yは前記と同じ)で表される化合物のカルボキシ基における反応性誘導体を反応させることにより得ることができる。当該反応性誘導体としては、酸ハライド、混合酸無水物などが例示され、係る化合物の具体例としては例えば、アジピン酸ジクロライド(アジピン酸クロライドとも称される。他のジクロライドも同様)、コハク酸ジクロライド、グルタル酸ジクロライド、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジクロライドなどが例示できる。
この反応において、式(1−E)で表されるジナフトチオフェン化合物と、上記ジカルボン酸のカルボキシ基における反応性誘導体は略当モルで使用され、ジフェニルエーテルなど有機溶媒中、加熱下に行われる。この際、不活性ガス気流下、反応温度は160〜200℃程度、反応時間としては1.5〜3時間程度である。反応終了後、冷却し、析出固体をメタノールなどの溶媒で洗浄した後、クロロホルムに溶解しジエチルエーテル中に再沈殿することにより、式(3)で表されるジナフトチオフェン骨格を含む重合体を得ることができる。
上記式(2)又は(3)で表されるジナフトチオフェン骨格を含む重合体において、その質量平均分子量は700〜200000が好ましく、より好ましくは1000〜50000であり、更に好ましくは1000〜20000である。質量平均分子量が700以上であれば製膜性、耐揮散性、相溶性及び耐溶剤性が良好となり、質量平均分子量が200000以下、特に20000以下であれば、溶媒への溶解性の低下、溶液粘度の上昇が抑制される。
本発明の一般式(1)で表されるジナフトチオフェン化合物及び(2)又は(3)で表されるジナフトチオフェン骨格を含む重合体は屈折率向上剤として有用であり、従来のプラスチック光学材料に添加して屈折率の向上を図ることができる。
上記従来のプラスチック光学材料は特に限定されないが、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルエーテル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリスルフィド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリシロキサン樹脂等が例示され、ブレンド樹脂、共重合体樹脂であってもよい。
一般式(1)で表されるジナフトチオフェン化合物及び(2)又は(3)で表されるジナフトチオフェン骨格を含む重合体のプラスチック光学材料への添加量は、所望する特性に応じて適宜調整することができるが、通常10〜90重量%程度、好ましくは30〜70重量%程度に調整される。
また、(2)又は(3)で表されるジナフトチオフェン骨格を含む重合体自体を光学材料として使用することも可能である。
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例1
7,7’−ジメトキシ−1,1’−ビ−2−ナフトール
3Lのフラスコに2−ヒドロキシ−7−メトキシナフタレン348.4g(2.0モル)、メタノール1285mL、水118mL、水酸化ナトリウム104g(2.6モル)をそれぞれ仕込み、50℃まで昇温する。昇温後、34%塩化第二鉄水溶液1431g(3.0モル)を2時間かけて滴下し、3時間同温度で反応させる。反応後、メタノール720mL、35%塩酸312.9g(3.0モル)、水468mLを注入し、10℃以下まで冷却した後、結晶をろ過、870mLの水で洗浄、乾燥することによって318.1g(0.9モル)の7,7’−ジメトキシ−1,1’−ビ−2−ナフトールを灰色結晶で得た。(純度:98%、理論収率90%)
H NMR(400MHz, CDCl) δ:3.50(s,6H), 5.24(s,6H), 6.43(d, J=2.6, 2H), 6.97(dd, J=8.8, 2.6, 2H), 7.12(d, J=8.8, 2H), 7.68(d,J=8.8, 2H) and 7.75(d, J=8.8, 2H) ppm.
13C NMR(100MHz, CDCl) δ:55.0, 103.1, 110.3, 115.1, 115.9, 124.6, 129.8, 130.9, 134.7, 153.2 and 158.9 ppm.
mp:151.8℃
実施例2
7,7’−ジメトキシ−1,1’−ビナフタレン−2,2’−ジイル O,O’−ビス(N,N−ジメチルチオカーバメート)
1Lのフラスコに窒素気流下、N,N−ジメチルホルムアルデヒド189.0g、60%水素化ナトリウム31.2g(0.78モル)を仕込み、15℃以下まで冷却する。別途、他の1Lのフラスコに窒素気流下、N,N−ジメチルホルムアルデヒド405.0g、7,7’−ジメトキシ−1,1’−ビ−2−ナフトール106.0g(純度98%、0.3モル)を仕込み、撹拌溶解させ、滴下ロートに移し、先の溶液に15℃以下、1時間以上かけて滴下する。滴下後、15℃以下で1時間熟成し、N,N−ジメチルチオカルバモイルクロリド100.1g(0.81モル)を投入し、80℃まで昇温し、2時間反応させた。反応後、同温度で水378.0gを30分かけて滴下し、10℃以下まで冷却し、同温度でろ過後、150.0gの水で洗浄し、乾燥することによって139.9gの7,7’−ジメトキシ−1,1’−ビナフタレン−2,2’−ジイル O,O’−ビス(N,N−ジメチルチオカーバメート)を茶色結晶で得た。(純度:96%、収率86%)
H NMR(400MHz, CDCl) δ:2.52(s,6H), 3.07(s,6H), 3.61(s,6H), 6.78(d,J=2.4, 2H), 7.10(dd, J=9.0, 2.5, 2H), 7.43(d,J=8.8, 2H), 7.79(d, J=9.0, 2H) and 7.88(d, J=8.8, 2H) ppm.
13C NMR(100MHz, CDCl) δ:38.0, 42.7, 55.4, 105.0, 118.5, 123.1, 126.9, 128.0, 129.2, 134.7, 150.1, 157.9 and 186.1 ppm.
mp:186.7℃
実施例3
2,12−ジメトキシジナフトチオフェン
蒸留装置を接続した1Lのフラスコへ窒素気流下、7,7’−ジメトキシ−1,1’−ビナフタレン−2,2’−ジイルO,O’−ビス(N,N−ジメチルチオカーバメート) 162.7g(純度96%、0.3モル)とスルホラン300gを室温にて仕込み、255℃まで昇温し、255〜265℃で6時間反応させる。尚、昇温と反応においては、副生する低沸点成分を留去させながら行う。反応後、50℃まで冷却し、メタノール170mLを同温度で滴下し、10℃以下まで冷却、結晶をろ過、300mLのメタノールで洗浄し、乾燥することによって、70.3gの2,12−ジメトキシジナフトチオフェンを淡褐色結晶で得た。(純度:97%、収率66%)
H NMR(400MHz, CDCl) δ: 3.78(s, 6H), 7.17−7.20(m, 2H), 7.74−7.79(m, 4H), 7.86(d, J=8.8, 2H) and 8.09(br, 2H) ppm.
13C NMR(100MHz, CDCl) δ:55.3, 107.2, 116.5, 118.4, 126.8, 127.1, 130.1, 130.4, 130.6, 138.9 and 156.6 ppm.
mp:168.0℃、屈折率(n632.8):1.757
実施例4
2,12−ジヒドロキシジナフトチオフェン
3Lのフラスコへ窒素気流下、2,12−ジメトキシジナフトチオフェン 106.5g(純度97%、0.3モル)、トルエン1380mL、N,N−ジメチルアニリン145.4g(1.2モル)、塩化アルミニウム160.0g(1.2モル)をそれぞれ室温にて仕込み、105℃まで昇温する。105〜115℃で15時間反応し、30℃以下まで冷却する。水1050mLと35%塩酸250.3g(2.4モル)を加え、50℃まで昇温し、ろ過、900mLの水で洗浄し、乾燥する事によって101.0gの2,12−ジジヒドロキシジナフトチオフェンを青色結晶で得た(純度94%、収率94%)。
また、この結晶を750mLのメタノールにて再結晶する事により純度100%の2,12−ジヒドロキシジナフトチオフェンを84.9g(収率89.4%)得た。
H NMR(400MHz, DMSO−d) δ:7.22(d, J=8.7, 2.2, 2H), 7.82−7.88(m, 4H), 7.95(d, J=8.7, 2H), 8.15(d, J=2.2, 2H) and 10.06(brs, 2H) ppm.
13C NMR(100MHz, DMSO−d) δ:109.4, 117.3, 117.7, 126.2, 127.3, 129.6, 130.5, 131.0, 138.2 and 155.2 ppm.
mp:317.8℃
実施例5
2,12−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ジナフトチオフェン
1Lのフラスコへ窒素気流下、2,12−ジヒドロキシジナフトチオフェン 63.3g(純度100%、0.2モル)、N,N−ジメチルホルムアミド 413mL、苛性ソーダ 8.0g(0.2モル)、炭酸エチレン 116.2g(1.32モル)をそれぞれ室温にて仕込み、90℃まで昇温する。90〜110℃で5時間反応し、30℃以下まで冷却する。17%塩酸600gを加え、50℃まで昇温し、ろ過、300mLの熱水で洗浄し、乾燥する事によって77.2gの2,12−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ジナフトチオフェンを淡黄色結晶で得た(純度99%、収率94.5%)。
H NMR(400MHz, DMSO−d) δ:3.84(m, 4H), 4.12(m, 4H), 5.06(s, 2H), 7.38−7.40(m, 2H), 8.00−8.08(m, 4H) and 8.10−8.15(m, 4H) ppm.
mp:177.5℃
実施例6
2,12−ジアリルオキシジナフトチオフェン
3Lのフラスコへ窒素気流下、2,12−ジヒドロキシジナフトチオフェン 63.3g(純度100%、0.2モル)、N,N−ジメチルホルムアミド 1963mL、60%水素化ナトリウム 20.8g(0.52モル)をそれぞれ室温で仕込み、1時間以上撹拌した後、10℃以下まで冷却する。アリルブロミド 62.9g(0.52モル)を10℃以下で滴下し、同温度で5時間反応する。反応後、水600mLを加え、10℃以下で1時間以上撹拌した後、ろ過、200mLの水とメタノールで順じ洗浄し、乾燥する事によって71.3gの2,12−ジアリルオキシジナフトチオフェンを淡黄色結晶で得た(純度99%、収率89%)。
H NMR(400MHz, CDCl) δ:4.44(d, J=4.2, 4H), 5.15(d, J=10.4, 2H), 5.27(d, J=17.2, 2H), 5.89−5.98(m, 2H), 7.11(d, J=8.2, 2H), 7.61(br, 4H), 7.72(d, J=8.8, 2H), and 8.10(br, 2H) ppm.
13C NMR(100MHz, CDCl) δ:68.8, 108.5, 116.2, 117.7, 118.3, 126.6, 127.1, 130.0, 130.3, 130.5, 132.9, 138.8 and 155.5 ppm.
mp:89.7℃、屈折率(n632.8):1.729
実施例7
2,12−ジグリシジルオキシジナフトチオフェン
3Lの還流装置付きのフラスコへ2,12−ジヒドロキシジナフトチオフェン 63.3g(純度100%、0.2モル)、エピクロルヒドリン 1900g、ベンジルトリ−n−ブチルアンモニウムクロリド 37.4g(0.12モル)をそれぞれ室温で仕込み、30分以上撹拌した後、還流するまで昇温する(100〜120℃)。還流下で1時間反応後、50℃以下まで冷却する。還流装置から蒸留装置に切り替えた後、50℃以下で減圧濃縮し、過剰なエピクロルヒドリンを回収した後、2000mLのイソプロピルアルコールを50℃以下で加え、同温度で1時間以上撹拌した後、ろ過、200mLの水とメタノールで順じ洗浄し、乾燥する事によって62.7gの2,12−ジグリシジルオキシジナフトチオフェンを白色固体で得た(純度97%、収率71%)。
1H NMR(400MHz,CDCl) δ: 2.74−2.76(m, 2H), 2.88−2.91(m, 2H), 3.37−3.42(m, 2H), 3.93−4.02(m, 2H), 4.26−4.30(m, 2H),7.26−7.30(m, 2H), 7.82−7.87(m, 4H), 7.94−7.96(m, 2H) and 8.15−8.17(m, 2H)ppm.
mp:133.1℃、屈折率(n632.8):1.723
実施例8
2,12−ビス(2−メタクリロイルオキシエトキシ)ジナフトチオフェン
3Lのフラスコへ2,12−ジヒドロキシジエトキシ−ジナフトチオフェン 40.9g(純度99%、0.1モル)、テトラヒドロフラン 1800mL、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル 0.1g、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン 3.7g(0.03モル)をそれぞれ室温で仕込み、無水メタクリル酸 18.5g(0.12モル)を40℃以下で滴下し、同温度で20時間反応する。反応後、水600mLを加え、10℃以下まで冷却し、同温度で1時間以上撹拌した後、ろ過、200mLの水とメタノールで順じ洗浄し、乾燥する事によって36.6gの2,12−ビス(2−メタクリロイルオキシエトキシ)ジナフトチオフェンを白色固体で得た(純度99%、収率67.0%)。
H NMR(400MHz, CDCl) δ: 1.89−1.90(m, 6H), 4.27−4.30(m, 4H), 4.48−4.50(m, 4H), 5.52−5.53(m, 2H), 6.07−6.07(m, 2H),7.28(dd, J=8.92, 2.5, 2H), 7.82−7.88(m, 4H), 7.96(d, J=8.9, 2H) and 8.20(d, J=2.5, 2H)ppm.
mp:110.1℃、屈折率(n632.8):1.647
実施例9
2,12−ビス[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]ジナフトチオフェン(以下、DDEGODNTと称する)
500mLのフラスコへ2,12−ジヒドロキシジナフトチオフェン 12.0g(純度100%、37.93mmol)、N,N−ジメチルホルムアミド 240mL、炭酸カリウム 42.0g(303.44mmol)、2−(2−クロロエトキシ)−エタノール 36.2g(純度98%、284.5mmol)をそれぞれ室温で仕込み、80〜85℃まで昇温し、同温度で20時間反応する。反応後、室温まで冷却し、水190mLと酢酸エチル 190mLを加え、30分以上撹拌した後、分液し、乾燥する事によって13.4gの DDEGODNTを白色固体で得た(純度99%、収率71.0%)。
H NMR (400MHz, CDCl) δ:3.20(brs, 2H), 3.65−3.68(m, 4H), 3.74−3.76(m, 4H), 3.82−3.85(m, 4H), 4.12−4.14(m, 4H), 7.24(dd, J=2.4, 7.4, 2H), 7.78−7.83(m, 4H), 7.91(d, J=8.9, 2H) and 8.11(d, J=2.4, 2H)ppm.
mp:104.8℃、屈折率(n632.8):1.677
実施例10
2,12−ビス[2−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]エトキシ]ジナフトチオフェン(以下、DTEGODNTと称する)
100mLのフラスコへ2,12−ジヒドロキシジナフトチオフェン 3.0g(純度100%、9.48mmol)、N,N−ジメチルホルムアミド 60mL、炭酸カリウム 10.4g(75.2mmol)、2−[2−(2−クロロエトキシ)エトキシ]−エタノール 12.0g(純度98%、69.7mmol)をそれぞれ室温で仕込み、80〜85℃まで昇温し、同温度で20時間反応する。反応後、室温まで冷却し、水 50mLとトルエン 50mLを加え、30分以上撹拌した後、分液し、乾燥する事によって2.9gのDTEGODNTを褐色粘性液体で得た(純度99%、収率71.0%)。
H NMR (400MHz, CDCl) δ:3.15(brs, 2H), 3.57−3.59(m, 4H), 3.65−3.67(m, 4H), 3.70−3.72(m, 8H), 3.86−3.89(m, 4H), 4.17−4.20(m, 4H), 7.28(dd, J=2.4, 8.9, 2H), 7.80−7.87(m, 4H), 7.93(d, J=8.9, 2H) and 8.16 (d, J=2.4, 2H)ppm、
屈折率(n632.8):1.653.
実施例11
6,6’−ジメトキシ−1,1’−ビ−2−ナフトール
3Lのフラスコに2−ヒドロキシ−6−メトキシナフタレン348.4g(2.0モル)、メタノール1285mL、水118mL、水酸化ナトリウム104g(2.6モル)をそれぞれ仕込み、50℃まで昇温する。昇温後、34%塩化第二鉄水溶液1431g(3.0モル)を2時間かけて滴下し、3時間同温度で反応させる。反応後、メタノール720mL、35%塩酸312.9g(3.0モル)を注入し、10℃以下まで冷却した後、結晶をろ過、870gの水で洗浄、乾燥することによって328.7g(0.93モル)の6,6’−ジメトキシ−1,1’−ビ−2−ナフトールを灰色結晶で得た。(純度:98%、理論収率93%)
H NMR(400MHz,CDCl) δ:3.90(s, 6H), 6.97−6.97(m,2H),7.06(d,J=9.0, 2H), 7.21−7.21 (m, 2H), 7.35(d,J=9.0, 2H) and 7.85(d, J=9.0, 2H) ppm.
13C NMR(100MHz, CDCl) δ:55.4, 106.8, 111.3, 118.1, 119.8, 125.8, 128.5, 130.0, 130.4, 150.9 and 156.4 ppm.
mp:198.7℃
実施例12
6,6’−ジメトキシ−1,1’−ビナフタレン−2,2’−ジイル O,O’−ビス(N,N−ジメチルチオカーバメート)
1Lのフラスコに窒素気流下、N,N−ジメチルホルムアルデヒド310mL、60%水素化ナトリウム52.0g(1.3モル)を仕込み、15℃以下まで冷却する。別途、他の1Lのフラスコに窒素気流下、N,N−ジメチルホルムアルデヒド700mL、6,6’−ジメトキシ−1,1’−ビ−2−ナフトール176.7g(純度98%、0.5モル)を仕込み、撹拌溶解させ、滴下ロートに移し、先の溶液に15℃以下、1時間以上かけて滴下する。滴下後、15℃以下で1時間熟成し、N,N−ジメチルチオカルバモイルクロリド160.0g(1.3モル)を投入し、80℃まで昇温し、2時間反応させた。反応後、同温度で水600mLを30分かけて滴下し、10℃以下まで冷却し、同温度でろ過後、250mLの水で洗浄し、乾燥することによって268.5gの6,6’−ジメトキシ−1,1’−ビナフタレン−2,2’−ジイル O,O’−ビス(N,N−ジメチルチオカーバメート)をうすい茶色結晶で得た。(純度:96%、収率99%)
H NMR(400MHz,CDCl) δ:2.58(s, 6H),3.10(s, 6H),3.90(s, 6H),6.95(d, J=8.2, 2H), 7.19(br, 2H), 7.32(d, J=8.4, 2H), 7.55(d, J=8.4, 2H) and (m, 2H), 7.35(d, J=9.0, 2H) and 7.83(d, J=8.2, 2H) ppm.
mp:217.8℃
実施例13
3,11−ジメトキシジナフトチオフェン
蒸留装置を接続した1Lのフラスコへ窒素気流下、6,6’−ジメトキシ−1,1’−ビナフタレン−2,2’−ジイル O,O’−ビス(N,N−ジメチルチオカーバメート) 162.7g(純度96%、0.3モル)とスルホラン300gを室温にて仕込み、255℃まで昇温し、255〜265℃で6時間反応させる。尚、昇温と反応においては、副生する低沸点成分を留去させながら行う。反応後、50℃まで冷却し、メタノール170mLを同温度で滴下し、10℃以下まで冷却、結晶をろ過、300mLのメタノールで洗浄し、乾燥することによって、69.2gの3,11−ジメトキシジナフトチオフェンを淡褐色結晶で得た。(純度:97%、収率65%)
H NMR(400MHz,CDCl) δ:3.96(s, 6H), 7.26(dd,J=9.2, 2.7, 2H), 7.31(d,J=2.7, 2H), 7.78(d, J=8.6, 2H), 7.87(d,J=8.6, 2H) and 8.72(d, J=9.2, 2H)ppm.
13C NMR(100MHz,CDCl) δ:55.3, 107.5, 116.2, 121.4, 125.0, 126.5, 127.4, 131.4, 133.5, 136.4 and 156.8 ppm.
mp:183.9℃
実施例14
3,11−ジヒドロキシジナフトチオフェン
2Lのフラスコへ窒素気流下、3,11−ジメトキシジナフトチオフェン 106.5g(純度97%、0.3モル)、トルエン1380mL、N,N−ジメチルアニリン145.4g(1.2モル)、塩化アルミニウム160.0g(1.2モル)をそれぞれ室温にて仕込み、105℃まで昇温する。105〜115℃で15時間反応し、30℃以下まで冷却する。水1050mLと35%塩酸250.3g(2.4モル)を加え、50℃まで昇温し、ろ過、900mLの水で洗浄し、乾燥する事によって92.0gの3,11−ジジヒドロキシジナフトチオフェンを青色結晶で得た(純度98%、収率95%)。
また、この結晶を750mLのメタノールにて再結晶する事により純度100%の3,11−ジヒドロキシジナフトチオフェンを84.5g(収率89%)得た。
H NMR(400MHz,DMF−d7) δ:7.31(dd, J=9.1, 2.6, 2H), 7.51(d, J=2.6, 2H), 7.90(d, J=8.7, 2H), 8.05(d, J=8.7, 2H), 8.73(d, J=9.1, 2H) and 10.10(s, 2H) ppm.
13C NMR(100MHz,DMF−d7) δ:111.3, 117.2, 121.9, 124.5, 127.1, 127.7, 131.8, 134.9, 136.2 and 156.0 ppm.
mp:303.0℃
実施例15
3,11−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ジナフトチオフェン
1Lのフラスコへ窒素気流下、3,11−ジヒドロキシジナフトチオフェン 63.3g(純度100%、0.2モル)、N,N−ジメチルホルムアミド 413mL、苛性ソーダ 8.0g(0.2モル)、炭酸エチレン 116.2g(1.32モル)をそれぞれ室温にて仕込み、90℃まで昇温する。90〜110℃で5時間反応し、30℃以下まで冷却する。17%塩酸600gを加え、50℃まで昇温し、ろ過、300mLの熱水で洗浄し、乾燥する事によって76.6gの3,11−ジヒドロキシジエトキシジナフトチオフェンを淡黄色結晶で得た(純度94%、収率89.0%)。
H NMR(400MHz,DMSO−d6) δ: 3.81−3.85(m, 4H), 4.19−4.21(m, 4H), 4.96(br, 2H), 7.30(dd, J=9.2, 2.7, 2H), 7.61(d, J=2.7, 2H), 7.98(d, J=8.7, 2H), 8.13(d, J=8.7, 2H) and 8.61(d, J=9.2, 2H) ppm.
mp:220.3℃
実施例16
3,11−ジアリルオキシジナフトチオフェン
3Lのフラスコへ窒素気流下、3,11−ジヒドロキシジナフトチオフェン 63.3g(純度100%、0.2モル)、N,N−ジメチルホルムアミド 1963mL、60%水素化ソーダ 20.8g(0.52モル)をそれぞれ室温で仕込み、1時間以上撹拌した後、10℃以下まで冷却する。アリルブロミド 62.9g(0.52モル)を10℃以下で滴下し、同温度で5時間反応する。反応後、水600mLを加え、10℃以下で1時間以上撹拌した後、ろ過、200mLの水とメタノールで順じ洗浄し、乾燥する事によって72.8gの3,11−ジアリルオキシジナフトチオフェンを淡黄色結晶で得た(純度98%、収率90.0%)。
H NMR(400MHz,CDCl) δ: 4.69−4.71(m, 4H), 5.34(dd, J=10.5, 1.4, 2H), 5.50(dd, J=17.2, 1.6, 2H), 6.10−6.20(m, 2H), 7.22(dd, J=9.2, 2.7, 2H), 7.32(d, J=2.7, 2H), 7.76(d, J=8.6, 2H), 7.86(d, J=8.6, 2H) and 8.72(d, J=9.2, 2H) ppm.
13C NMR(100MHz,CDCl) δ:68.9, 108.6, 116.6, 117.8, 121.4, 125.1, 126.5, 127.4, 131.4, 133.2, 133.5, 136.4 and 155.8ppm.
mp:174.2℃、屈折率(n633):1.730
実施例17
3,11−ジグリシジルオキシジナフトチオフェン
3Lの還流装置付きのフラスコへ3,11−ジヒドロキシジナフトチオフェン 64.6g(純度98%、0.2モル)、エピクロルヒドリン 1900g、ベンジルトリ−n−ブチルアンモニウムクロリド 37.4g(0.12モル)をそれぞれ室温で仕込み、30分以上撹拌した後、還流するまで昇温する(100〜120℃)。還流下で1時間反応後、50℃以下まで冷却する。還流装置から蒸留装置に切り替えた後、50℃以下で減圧濃縮し、過剰なエピクロルヒドリンを回収した後、2000mLのイソプロピルアルコールを50℃以下で加え、同温度で1時間以上撹拌した後、ろ過、200mLの水とメタノールで順じ洗浄し、乾燥する事によって80.3gの3,11−ジグリシジルオキシジナフトチオフェンを白色固体で得た(純度95%、収率89.0%)。
H NMR(300MHz,CDCl) δ:2.85−2.87(m, 2H), 2.97−3.00(m, 2H), 3.46−3.50(m, 2H), 4.14−4.20(m, 2H), 7.23−7.37(m, 2H), 7.80−7.93(m, 4H) and 8.73−8.76(m, 2H) ppm.
mp:210.1℃、屈折率(n633):1.7208
実施例18
3,11−ビス(2−メタクリロイルオキシエトキシ)ジナフトチオフェン
3Lのフラスコへ3,11−ジヒドロキシジエトキシ−ジナフトチオフェン 43.0g(純度94%、0.1モル)、テトラヒドロフラン 1800mL、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル 0.1g、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン 3.7g(0.03モル)をそれぞれ室温で仕込み、無水メタクリル酸 18.5g(0.12モル)を40℃以下で滴下し、同温度で20時間反応する。反応後、30℃以下まで冷却し、同温度で1時間以上撹拌した後、ろ過、200mLの水とメタノールで順じ洗浄し、乾燥する事によって47.5gの3,11−ビス(2−メタクリロイルオキシエトキシ)ジナフトチオフェンを白色固体で得た(純度99%、収率87.0%)。
H NMR(400MHz,CDCl) δ:1.98−1.99(m,6H), 4.44(dd, J=5.12, 4.48, 4H), 4.62(dd, J=5.12, 4.48, 4H), 5.61−5.62(m,2H), 6.19−6.20(m,2H), 7.23−7.25(m,2H), 7.38−7.38(m,2H), 7.81(d, J=8.6,2H), 8.92(d, J=8.6,2H) and 8.74(d,J=9.3,2H) ppm
mp:196.2℃
実施例19
ポリカーボネートDNTPCの合成
Figure 2014196288
三口フラスコに2,12−ジヒドロキシエトキシジナフトチオフェン(DHEODNT)2.02 g (5.0 mmol)、ジフェニルカーボネート1.07g(5.0 mmol)およびN,N−ジメチルアミノピリジン6.0mg(0.05mmol)を秤取り、窒素雰囲気下、180℃で30分加熱した後、減圧脱気しながら250℃、30分加熱した。室温まで冷却し、析出固体をメタノールおよびアセトンで洗浄し、0.84gの淡黄色固体を得た。
DNTPCの各物性値は、以下の通りである。
IR(KBr):1744,1260cm−1
ガラス転移温度104℃(DSC、窒素気流中、10℃/分)
5wt%重量減少温度379℃(TGA、窒素気流中、10℃/分)
実施例20
ポリカーボネートDNTPCDEの合成
Figure 2014196288
三口フラスコにDDEGODNT 5.0 0g (12.4 mmol)、 ジフェニルカーボネート 2.70 g (12.6mmol) および酢酸亜鉛 45mg(0.25mmol)を秤取り、窒素雰囲気下、160℃で30分加熱した後、減圧脱気しながら徐々に昇温し250℃、2mmHgで30分加熱した。室温まで冷却し、析出固体をクロロホルムに溶かしメタノールより再沈殿精製し6.2gの白色固体を得た。
DNTPDEの各物性値は、以下の通りである。
IR(KBr):1745cm−1
融解温度68℃(DSC、窒素気流中、10℃/分)
5wt%重量減少温度325℃(TGA、窒素気流中、10℃/分)
HNMR(400MHz,CDCl)δ:8.2〜7.1(br,10H),4.5〜4.0(br,8H),3.6〜3.9(br,8H)
IR(film):1744cm−1
GPC(CHCl)ポリスチレン換算:数平均分子量4、300,質量平均分子量5,200
実施例21
ポリカーボネートDNTPCTEの合成
Figure 2014196288
三口フラスコにDTEGODNT2.9g(5.0mmol)、ジフェニルカーボネート1.07g(5.0mmol)およびN,N−ジメチルアミノピリジン6.0mg(0.05mmol)を秤取り、窒素雰囲気下、180℃で30分加熱した後、減圧脱気しながら徐々に昇温し250℃、2mmHgで30分加熱した。室温まで冷却し、析出固溶体をクロロホルムに溶かしメタノールから析出させ、3.3gの淡黄色固溶体を得た。
DNTPCTEの各物性値は、以下の通りである。
IR(KBr):1744cm−1
HNMR(400MHz,CDCl)δ:8.2〜7.2(br,10H),4.3〜4.1(br,8H),3.9〜3.7(br,4H),3.7〜3.4(br,12H)ppm
IR(film):1744cm−1
GPC(CHCl)ポリスチレン換算:数平均分子量10、200,質量平均分子量27、000
実施例22
ポリエステルDNTPE−1の合成
Figure 2014196288
三口フラスコに2,12−ジヒドロキシエトキシジナフトチオフェン(DHEODNT)2.02 g (5.0 mmol)、アジピン酸クロライド 0.91 g(5.0 mmol)およびジフェニルエーテル(PhO)23 mlを加え、窒素雰囲気下、185℃、2時間よく撹拌しながら加熱した。反応液を室温まで冷却し、析出固体をメタノールで洗浄した。得られた固体をクロロホルムに溶かしエーテルより再沈殿後減圧乾燥してDNTPE−1 2.16g(収率、78.4%)を白色固体として得た。
DNTPE−1の各物性値は、以下の通りである。
ガラス転移温度103℃(DSC、窒素気流中、10℃/分)
5wt%重量減少温度379℃(TGA、窒素気流中、10℃/分)
HNMR(400MHz,CDCl)δ:8.5〜7.1(br,10H),4.5〜4.0(br,8H),2.5〜2.1(br,4H),1.9〜1.4(br,4H)ppm
IR(film):1744cm−1
GPC(CHCl)ポリスチレン換算:数平均分子量4,740,質量平均分子量11,300
実施例23
(1)1,4−シクロヘキサンジカルボン酸クロライドの合成
三口フラスコに1、4−シクロヘキサンジカルボン酸(cis/trans=7:3)6.19g(36 mmol)および塩化チオニル 42.7g(360 mmol)を加え、N,N−ジメチルホルムアミドを0.01ml加えた後3時間加熱還流させた。反応液を冷却後トルエン20mlを加えて減圧脱溶媒後蒸留精製し、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸クロライド 6.4g(収率85.0%,cis/trans=6:4)を得た。
Bp:129〜133℃/5mmHg
HNMR(400MHz,CDCl)δ:3.0〜2.9,2.8〜2.7(m,2H),2.4〜2.3, 2.1〜2.0,2.0〜1.8,1.6〜1.5(m,8H)ppm
(2)ポリエステルDNTPE−2の合成
Figure 2014196288
実施例22において、アジピン酸クロライドの代りに1,4−シクロヘキサンジカルボン酸クロライド 1.05g (5.0 mmol)、を加え、実施例22と同様にして、DNTPE−2 0.51g(収率:64.5%)を白色固体として得た。
DNTPE−2の各物性値は、以下の通りである。
ガラス転移温度103℃ (DSC、窒素気流中、10℃/分)
5wt%重量減少温度426℃(TGA、窒素気流中、10℃/分)
HNMR(400MHz,CDCl)δ:8.5〜7.1(br,10H),4.5〜4.0(br,8H),2.4〜1.1(br,10H)ppm
IR(film):1732cm−1
GPC(CHCl)ポリスチレン換算:数平均分子量6,940,質量平均分子量16,000
実施例24
ポリエステルDNTPE−3の合成
Figure 2014196288
実施例22において、アジピン酸クロライドの代りにテレフタル酸クロライド 1.02g (5.0 mmol)、を加え、実施例22と同様にして、反応を行った後、反応液をメタノール200mLに注ぎ、析出する固体をろ別し、エーテルで洗浄してDNTPE−3 1.81g(収率:65.9%)を白色固体として得た。
DNTPE−3の各物性値は、以下の通りである。
ガラス転移温度125℃ (DSC、窒素気流中、10℃/分)
5wt%重量減少温度463℃(TGA、窒素気流中、10℃/分)
HNMR(400MHz,CDCl/DMSO−d)δ:8.5〜7.1(br,14H),4.5〜4.0(br,8H)ppm
IR(film):1719cm−1
比較例
ポリエチレンテレフタレート(PET,Mylar,DuPont社製)の各物性値は以下の通りである。
ガラス転移温度80℃(文献1)
分解温度340℃(文献2)
文献1:ZEUS INDUSTRIAL PRODUCTS, Inc. TECHNICAL NEWSLETTER”Focus on PET”,(2010)
文献2:GESTIS Substance Database, IFA
実施例19〜23のジナフトチオフェン骨格を主鎖に含むポリマーは比較例に比べ熱分解温度が高く、高い熱安定性が示された。
屈折率の評価
試験例1〜4
実施例20〜21および実施例21〜23で得られた重合体のそれぞれについて、重合体20mgを1mLのクロロホルムに溶解させて溶液とし、次いで、この溶液をメンブランフィルター(0.50μm)で濾過した。得られた濾液をパスツールピペットを用いて1滴、スピンコーターによりシリコンウェーハ(15mm角)の表面に塗布し、塗布された濾液に含まれていたクロロホルムを蒸発させて屈折率向上剤の膜(膜厚1μm)を形成させた。得られたポリマー膜はいずれも均一透明であり、当該膜のそれぞれについて、632.8nmの光に対する屈折率をエリプソンメーター(DHA−OLX/S4、株式会社溝尻光学工業所製)により測定した。その結果を表1に示す。
試験例1〜4の重合体は、スピンコートにより等方性の透明膜を与え、比較例に比べて高い屈折率を示した。
Figure 2014196288

Claims (5)

  1. 下記一般式(1)で表されるジナフトチオフェン化合物。
    Figure 2014196288
    (式中、Rはチオフェン環と縮合していないベンゼン環上の置換基であって、水酸基、2−アリルオキシ基、ビニルオキシ基、2,3−エポキシプロポキシ基、2−(メタ)アクリロイルオキシ基、2−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ基、RO−基(式中、Rは、酸素又は硫黄をヘテロ原子として含んでいてもよいアルキル基を表す)又はHO−X−O−基(式中、Xは酸素又は硫黄をヘテロ原子として含んでいてもよいアルキレン鎖又はアラルキレン鎖を表す)である)
  2. Rの置換位置が、ジナフトチオフェン環の2,12位又は3、11位である請求項1記載のジナフトチオフェン化合物。
  3. 下記式(2)又は(3)で表される構造を繰り返し単位とするジナフトチオフェン骨格を含む重合体。但し、当該重合体において、重合体の主鎖はチオフェン環と縮合していないベンゼン環に結合している。なお、式中、Xは酸素又は硫黄をヘテロ原子として含んでいてもよいアルキレン鎖又はアラルキレン鎖、Yは酸素又は硫黄をヘテロ原子として含んでいてもよいアルキレン鎖、アラルキレン鎖又はアリーレン鎖、Zは酸素又は硫黄原子である。
    Figure 2014196288
    Figure 2014196288
  4. 請求項1〜3に記載されるジナフトチオフェン化合物又は重合体からなる屈折率向上剤。
  5. 下記式(1−E)で表されるジナフトチオフェン化合物に、ジフェニルカーボネート又は式:HOOC−Y−COOH(式中、Yは前記と同じ)で表される化合物のカルボキシ基における反応性誘導体を反応させることからなる前記式(2)又は(3)で表される構造を繰り返し単位とするジナフトチオフェン骨格を含む重合体の製造方法。
    Figure 2014196288
    (式中、X及びZは前記と同じ、基−O−X−ZHはチオフェン環と縮合していないベンゼン環に結合している)

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