JP2019001785A - Novel tetrathiaspiro compound, optical composition containing the same, and method for producing the same - Google Patents

Novel tetrathiaspiro compound, optical composition containing the same, and method for producing the same Download PDF

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JP2019001785A JP2018115208A JP2018115208A JP2019001785A JP 2019001785 A JP2019001785 A JP 2019001785A JP 2018115208 A JP2018115208 A JP 2018115208A JP 2018115208 A JP2018115208 A JP 2018115208A JP 2019001785 A JP2019001785 A JP 2019001785A
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直人 青柳
Naoto Aoyanagi
直人 青柳
弘直 福岡
Hironao Fukuoka
弘直 福岡
堀越 裕
Hiroshi Horikoshi
裕 堀越
康佑 並木
Kosuke Namiki
康佑 並木
遠藤 剛
Takeshi Endo
剛 遠藤
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Abstract

To provide a tetrathiaspiro compound having excellent photopolymerizable properties, where the compound can be produced simply with an improved selectivity and in a small number of steps, and a method for producing the same.SOLUTION: The present invention provides a tetrathiaspiro compound, for example, produced by the following reaction formulae.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は新規なテトラチアスピロ化合物、それを含む光学材料用組成物、及びその製造方法に関する。より詳細には、光学接着剤、プリズム、コーティング剤等の光学材料に好適に使用される新規なテトラチアスピロ化合物、それを含む光学材料用組成物、及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a novel tetrathiaspiro compound, a composition for optical materials containing the same, and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a novel tetrathiaspiro compound suitably used for optical materials such as optical adhesives, prisms and coating agents, a composition for optical materials containing the same, and a method for producing the same.

プラスチック材料は軽量かつ靱性に富み、しかも染色や加工性にも優れることから、各種光学材料、例えば眼鏡レンズ、カメラレンズ、光学接着剤、プリズム、コーティング剤に広く用いられている。光学材料、中でもレンズに特に要求される性能は、物理的性質としては、低比重、高透明性及び低黄色度、高耐熱性、高強度等であり、光学性能としては高屈折率と高アッベ数である。高屈折率はレンズの薄肉化を可能とし、高アッベ数はレンズの色収差を低減する。しかし、一般に屈折率が上昇するほどアッベ数は低くなるため、両者を同時に向上させる検討が実施されている。   Plastic materials are widely used in various optical materials such as spectacle lenses, camera lenses, optical adhesives, prisms, and coating agents because they are lightweight and rich in toughness and excellent in dyeing and workability. The performance required particularly for optical materials, especially lenses, is low specific gravity, high transparency and low yellowness, high heat resistance, high strength, etc. as physical properties, and high refractive index and high Abbe as optical performance. Is a number. A high refractive index enables the lens to be thinned, and a high Abbe number reduces the chromatic aberration of the lens. However, since the Abbe number generally decreases as the refractive index increases, studies are being made to improve both simultaneously.

これらの検討の中で最も代表的な方法は、硫黄を含有する樹脂、例えばスルフィド系樹脂を使用する方法である。スルフィド系樹脂は、エピスルフィド化合物を含む重合性組成物を重合させて得られ、高屈折率及び高アッベ数を両立しうる材料として近年盛んに検討されている。   Among these examinations, the most typical method is a method using a resin containing sulfur, for example, a sulfide resin. The sulfide-based resin is obtained by polymerizing a polymerizable composition containing an episulfide compound, and has recently been actively studied as a material that can achieve both a high refractive index and a high Abbe number.

好ましい高屈折率を達成し得る硫黄を含有する他の樹脂の単量体として、スピロ骨格を有する化合物が報告されている(特許文献1、2等)。スピロ環化合物は高い屈折率及び優れた透明性を有することから、レンズの他、光学接着剤、プリズム、コーティング剤などの光学プラスチック材料の製造に有用であると注目されている。例えば、特許文献1は光学材料の単量体として用いることのできる、スピロ骨格及び(メタ)アクリロイル基を有する硫黄含有化合物を開示する。特許文献2は光学プラスチックの製造に適した屈折率を有するスピロテトラチオカルバミン酸塩及びスピロオキソチオカルバミン酸塩の単量体化合物を開示する。   Compounds having a spiro skeleton have been reported as monomers of other resins containing sulfur that can achieve a preferable high refractive index (Patent Documents 1, 2, etc.). Spirocyclic compounds are attracting attention as being useful for the production of optical plastic materials such as optical adhesives, prisms, and coating agents in addition to lenses because of their high refractive index and excellent transparency. For example, Patent Document 1 discloses a sulfur-containing compound having a spiro skeleton and a (meth) acryloyl group that can be used as a monomer of an optical material. Patent Document 2 discloses a monomer compound of spirotetrathiocarbamate and spirooxothiocarbamate having a refractive index suitable for the production of optical plastics.

しかし、従来、単量体として重合可能なスピロ環化合物を得るには複雑な工程が必要であった。例えば、特許文献1において、硫黄含有化合物は、両端にチオールを有する化合物とテトラメチルチオメタンを反応させてスピロ骨格を有する中間体を得た後、末端に(メタ)アクリロイル基を導入するという複数の工程により製造されている。また、特許文献2の方法及び反応系では目的化合物の選択率が低いという問題があった。光学材料を形成するための単量体として使用し得る化合物であって、高い選択率及びより容易かつより少ない工程数で製造することのできる化合物及びその製造方法が望まれている。また、光学部品やデバイスの小型・軽量化、高機能化等のニーズに対応するために、より高い屈折率、高い透明性、優れた柔軟性、優れた接着性、光重合性、耐熱性などの少なくとも一つの改良された特徴を有する単量体としての新規な化合物が求められている。   Conventionally, however, a complicated process has been required to obtain a polymerizable spirocyclic compound as a monomer. For example, in Patent Document 1, a sulfur-containing compound is obtained by reacting a compound having a thiol at both ends with tetramethylthiomethane to obtain an intermediate having a spiro skeleton, and then introducing a (meth) acryloyl group at the terminal. It is manufactured by a process. Further, the method and reaction system of Patent Document 2 have a problem that the selectivity of the target compound is low. There is a demand for a compound that can be used as a monomer for forming an optical material and that can be produced with a high selectivity and more easily and with fewer steps, and a production method thereof. In order to meet the needs of optical components and devices that are smaller, lighter, and more functional, higher refractive index, higher transparency, better flexibility, better adhesion, photopolymerization, heat resistance, etc. There is a need for novel compounds as monomers having at least one improved characteristic.

特開2011−148719号公報JP 2011-148719 A 特開2006−511569号公報JP 2006-511569 A

本発明者らは、最近、簡便かつ高選択率で製造することのできる新規なスピロ環化合物を提案した(特願JP2016-084519号)。これらのスピロ環化合物は光重合性が十分でない場合があった。
本発明は、改良された特性を有する新規なスピロ環化合物、及びその製造方法を提供することを目的とする。
The present inventors recently proposed a novel spiro ring compound that can be produced simply and with high selectivity (Japanese Patent Application JP2016-084519). In some cases, these spirocyclic compounds are not sufficiently photopolymerizable.
An object of the present invention is to provide a novel spiro ring compound having improved characteristics and a method for producing the same.

本発明者らは、このような状況に鑑み鋭意研究を重ねた結果、以下の本発明により上記課題を解決することができることを見出した。即ち、本発明は以下の通りである。   As a result of intensive studies in view of such circumstances, the present inventors have found that the following problems can be solved by the present invention. That is, the present invention is as follows.

[1] 下記式(1)で表されるテトラチアスピロ化合物:
(式中、
及びXはそれぞれ独立して、OまたはSを表し、
1a及びR1bはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、フェニル、ナフチル、またはシリルからなる群から選択され、この際、フェニル及びナフチルは、場合によりスルフィド、スルホキシド、スルホン、炭素数1〜4のアルキル、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキルチオ及びシアノからなる群からそれぞれ独立して選択される1〜7個の置換基で置換されていてもよく、
2aは、−CO−、−(CO−O)−(CH−、−(CH−Ar−(CH−、フルオレニル、炭素数3〜10のシクロアルキレン、及び炭素数3〜10のヘテロシクロアルキレンからなる群から選択され、
2bは、−CO−、−(CH−(O−CO)−、−(CH−Ar−(CH−、フルオレニル、炭素数3〜10のシクロアルキレン、及び炭素数3〜10のヘテロシクロアルキレンからなる群から選択され、
Arは、場合により炭素数1〜4のアルキル、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキルチオ、及びシアノからなる群からそれぞれ独立して選択される1〜4個の置換基で置換されていてもよいフェニレンを表し、
フルオレニルの芳香環は、場合により炭素数1〜4のアルキル、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキルチオ、及びシアノからなる群からそれぞれ独立して選択される1〜8個の置換基で置換されていてもよく、
pは、0〜4の整数を表し、
qは、0または1の整数を表し、
rは、0〜4の整数を表し、
及びnはそれぞれ独立して、1〜3の整数を表す。)
[2] R2a及びR2bはそれぞれ独立して、−(CH−及び炭素数5〜8のシクロアルキレンからなる群から選択され、
pは1〜4の整数を表す、
[1]に記載の化合物。
[3] 下記式(2)または(3)で表される、[1]または[2]に記載の化合物。
(式中、X及びXは前記式(1)と同義である。)
[4] [1]〜[3]のいずれかに記載のテトラチアスピロ化合物の製造方法であって、
下記式(A)で表されるトリチオカーボネート化合物と下記式(B)で表されるエピスルフィド化合物とを下記式(C)で表される亜鉛化合物触媒の存在下で反応させることを含む、製造方法:
(式(A)及び(B)中、
及びXはそれぞれ独立して、OまたはSを表し、
1a及びR1bはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、フェニル、ナフチル、またはシリルからなる群から選択され、この際、フェニル及びナフチルは、場合によりスルフィド、スルホキシド、スルホン、炭素数1〜4のアルキル、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキルチオ及びシアノからなる群からそれぞれ独立して選択される1〜7個の置換基で置換されていてもよく、
2aは、−CO−、−(CO−O)−(CH−、−(CH−Ar−(CH−、フルオレニル、炭素数3〜10のシクロアルキレン、及び炭素数3〜10のヘテロシクロアルキレンからなる群から選択され、
2bは、−CO−、−(CH−(O−CO)−、−(CH−Ar−(CH−、フルオレニル、炭素数3〜10のシクロアルキレン、及び炭素数3〜10のヘテロシクロアルキレンからなる群から選択され、
フルオレニルの芳香環は、場合により炭素数1〜4のアルキル、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキルチオ、及びシアノからなる群からそれぞれ独立して選択される1〜8個の置換基で置換されていてもよく、
Arは、場合により炭素数1〜4のアルキル、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキルチオ、及びシアノからなる群からそれぞれ独立して選択される1〜4個の置換基で置換されていてもよいフェニレンを表し、
pは、0〜4の整数を表し、
qは、0または1の整数を表し、
rは、0〜4の整数を表し、
及びnはそれぞれ独立して、1〜3の整数を表し、
式(C)中、
Yは、ハロゲン原子またはNTfからなる群から選択され、
Tfは、トリフルオロメチルスルホニルを表す。)
[5] 前記亜鉛化合物触媒はZnIを含む、[4]に記載の製造方法。
[6] [1]〜[3]のいずれかに記載のテトラチアスピロ化合物と、ポリチオール化合物とを含む、光学材料用組成物。
[7] 前記ポリチオール化合物は、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、2,5−ジメルカプトメチル−1,4−ジチアン、1,3−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン、4,8−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、4,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、5,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、1,2,6,7−テトラメルカプト−4−チアヘプタン、ペンタエリスリチオール、1,1,3,3−テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、ペンタエリスリトールテトラキスメルカプトプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、及びトリメチロールプロパントリスメルカプトプロピオネートからなる群から選択される少なくとも一種である、[6]に記載の光学材料用組成物。
[8] さらに下記式(4)で表されるテトラチアスピロ化合物を含む、[6]または[7]に記載の光学材料用組成物。
(式中、
c及びXdはそれぞれ独立して、OまたはSを表し、
1cは、−CO−、−(CO−O)l−(CHk−、または−(CH−Ar−(CHk−からなる群から選択され、
1dは、−CO−、−(CHk−(O−CO)l−、または−(CHk−Ar−(CH−からなる群から選択され、
Arは、場合により炭素数1〜4のアルキル、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキルチオ、及びシアノからなる群からそれぞれ独立して選択される1〜4個の置換基で置換されていてもよいフェニレンを表し、
kは、0〜4の整数を表し、
lは、0または1の整数を表し、
mは、0〜4の整数を表し、
2c及びR2dはそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜3のアルキルからなる群から選択され、
c及びndはそれぞれ独立して、1〜3の整数を表す。)
[9][6]〜[8]のいずれかに記載の光学材料用組成物と重合触媒とを含む重合硬化性組成物を硬化した光学材料。
[10] ガラス転移温度が−20℃以上である、[9]に記載の光学材料。
[1] Tetrathiaspiro compound represented by the following formula (1):
(Where
X a and X b each independently represent O or S;
R 1a and R 1b are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, alkyl having 1 to 10 carbon atoms, halogen, phenyl, naphthyl, or silyl, wherein phenyl and naphthyl are optionally sulfide, sulfoxide , Sulfone, alkyl having 1 to 4 carbon atoms, chlorine, bromine, iodine, alkylthio having 1 to 4 carbon atoms and cyano substituted with 1 to 7 substituents each independently selected from Often,
R 2a is —CO—, — (CO—O) q — (CH 2 ) p —, — (CH 2 ) r —Ar 1 — (CH 2 ) p —, fluorenyl, cycloalkylene having 3 to 10 carbon atoms. And a group consisting of heterocycloalkylene having 3 to 10 carbon atoms,
R 2b is —CO—, — (CH 2 ) p — (O—CO) q —, — (CH 2 ) p —Ar 1 — (CH 2 ) r —, fluorenyl, cycloalkylene having 3 to 10 carbon atoms. And a group consisting of heterocycloalkylene having 3 to 10 carbon atoms,
Ar 1 is optionally substituted with 1 to 4 substituents each independently selected from the group consisting of alkyl having 1 to 4 carbon atoms, chlorine, bromine, iodine, alkylthio having 1 to 4 carbon atoms, and cyano. Represents phenylene, which may have been
The fluorenyl aromatic ring optionally has 1 to 8 substituents independently selected from the group consisting of alkyl having 1 to 4 carbon atoms, chlorine, bromine, iodine, alkylthio having 1 to 4 carbon atoms, and cyano. May be replaced with
p represents an integer of 0 to 4,
q represents an integer of 0 or 1,
r represents an integer of 0 to 4,
n a and n b are each independently an integer of 1 to 3. )
[2] R 2a and R 2b are each independently selected from the group consisting of — (CH 2 ) p — and C 5-8 cycloalkylene,
p represents an integer of 1 to 4,
The compound according to [1].
[3] The compound according to [1] or [2], which is represented by the following formula (2) or (3).
(In the formula, X a and X b have the same meanings as the formula (1).)
[4] A method for producing a tetrathiaspiro compound according to any one of [1] to [3],
Production comprising reacting a trithiocarbonate compound represented by the following formula (A) with an episulfide compound represented by the following formula (B) in the presence of a zinc compound catalyst represented by the following formula (C) Method:
(In the formulas (A) and (B),
X a and X b each independently represent O or S;
R 1a and R 1b are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, alkyl having 1 to 10 carbon atoms, halogen, phenyl, naphthyl, or silyl, wherein phenyl and naphthyl are optionally sulfide, sulfoxide , Sulfone, alkyl having 1 to 4 carbon atoms, chlorine, bromine, iodine, alkylthio having 1 to 4 carbon atoms and cyano substituted with 1 to 7 substituents each independently selected from Often,
R 2a is —CO—, — (CO—O) q — (CH 2 ) p —, — (CH 2 ) r —Ar 1 — (CH 2 ) p —, fluorenyl, cycloalkylene having 3 to 10 carbon atoms. And a group consisting of heterocycloalkylene having 3 to 10 carbon atoms,
R 2b is —CO—, — (CH 2 ) p — (O—CO) q —, — (CH 2 ) p —Ar 1 — (CH 2 ) r —, fluorenyl, cycloalkylene having 3 to 10 carbon atoms. And a group consisting of heterocycloalkylene having 3 to 10 carbon atoms,
The fluorenyl aromatic ring optionally has 1 to 8 substituents independently selected from the group consisting of alkyl having 1 to 4 carbon atoms, chlorine, bromine, iodine, alkylthio having 1 to 4 carbon atoms, and cyano. May be replaced with
Ar 1 is optionally substituted with 1 to 4 substituents each independently selected from the group consisting of alkyl having 1 to 4 carbon atoms, chlorine, bromine, iodine, alkylthio having 1 to 4 carbon atoms, and cyano. Represents phenylene, which may have been
p represents an integer of 0 to 4,
q represents an integer of 0 or 1,
r represents an integer of 0 to 4,
n a and n b are each independently an integer of 1 to 3,
In formula (C),
Y is selected from the group consisting of a halogen atom or NTf 2 ;
Tf represents trifluoromethylsulfonyl. )
[5] The production method according to [4], wherein the zinc compound catalyst contains ZnI 2 .
[6] A composition for optical materials comprising the tetrathiaspiro compound according to any one of [1] to [3] and a polythiol compound.
[7] The polythiol compound includes bis (2-mercaptoethyl) sulfide, 2,5-dimercaptomethyl-1,4-dithiane, 1,3-bis (mercaptomethyl) benzene, 1,4-bis (mercaptomethyl). ) Benzene, 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane, 4,8-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 4,7-dimercapto Methyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 1,2,6,7- Tetramercapto-4-thiaheptane, pentaerythritol, 1,1,3,3-tetrakis (mercaptomethylthio) propane, pentae [6], which is at least one selected from the group consisting of rithritol tetrakismercaptopropionate, pentaerythritol tetrakisthioglycolate, trimethylolpropane tristhioglycolate, and trimethylolpropane trismercaptopropionate. Composition for optical material.
[8] The composition for optical materials according to [6] or [7], further comprising a tetrathiaspiro compound represented by the following formula (4).
(Where
X c and X d each independently represent O or S;
R 1c is selected from the group consisting of —CO—, — (CO—O) 1 — (CH 2 ) k —, or — (CH 2 ) m —Ar 2 — (CH 2 ) k —,
R 1d is selected from the group consisting of —CO—, — (CH 2 ) k — (O—CO) 1 —, or — (CH 2 ) k —Ar 2 — (CH 2 ) m —,
Ar 2 is optionally substituted with 1 to 4 substituents each independently selected from the group consisting of alkyl having 1 to 4 carbon atoms, chlorine, bromine, iodine, alkylthio having 1 to 4 carbon atoms, and cyano. Represents phenylene, which may have been
k represents an integer of 0 to 4,
l represents an integer of 0 or 1,
m represents an integer of 0 to 4,
R 2c and R 2d are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom or alkyl having 1 to 3 carbon atoms,
n c and n d each independently represents an integer of 1 to 3. )
[9] An optical material obtained by curing a polymerization curable composition comprising the composition for optical materials according to any one of [6] to [8] and a polymerization catalyst.
[10] The optical material according to [9], wherein the glass transition temperature is −20 ° C. or higher.

本発明によれば以下の一以上の利点を有する。
(1)光重合性に優れるテトラチアスピロ化合物が得られる。
(2)本発明のテトラチアスピロ化合物は、製造面での利点(向上した収率及び簡便かつ少ない工程数での製造)及び高い屈折率から選択される少なくとも一つの改良された特徴を有しうる。
(3)本発明のテトラチアスピロ化合物によれば、高い屈折率、高い透明性、優れた柔軟性、優れた接着性、高い架橋密度、高いガラス転移温度、及び優れた表面硬度から選択される少なくとも一つの改良された特徴を有する硬化物を得ることが可能である。
The present invention has one or more of the following advantages.
(1) A tetrathiaspiro compound excellent in photopolymerizability is obtained.
(2) The tetrathiaspiro compound of the present invention has at least one improved characteristic selected from manufacturing advantages (increased yield and simple manufacturing with a small number of steps) and a high refractive index. sell.
(3) According to the tetrathiaspiro compound of the present invention, it is selected from high refractive index, high transparency, excellent flexibility, excellent adhesiveness, high crosslinking density, high glass transition temperature, and excellent surface hardness. It is possible to obtain a cured product having at least one improved characteristic.

合成例1で製造した化合物4のH及び13C NMRチャートを示す図である。2 is a diagram showing a 1 H and 13 C NMR chart of Compound 4 produced in Synthesis Example 1. FIG. 合成例1で製造した化合物10のH及び13C NMRチャートを示す図である。1 is a diagram showing a 1 H and 13 C NMR chart of Compound 10 produced in Synthesis Example 1. FIG.

以下、本発明について実施形態及び例示物等を示して詳細に説明するが、本発明は以下に示す実施形態及び例示物等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。なお、本明細書に記載した全ての文献及び刊行物は、その目的にかかわらず参照によりその全体を本明細書に組み込むものとする。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments and examples, but the present invention is not limited to the embodiments and examples described below, and may be arbitrarily selected without departing from the scope of the present invention. You can change it to It should be noted that all documents and publications described in this specification are incorporated herein by reference in their entirety regardless of their purposes.

以下に、本明細書において記載する用語等の意義を説明し、本発明を詳細に説明する。
「炭素数1〜10のアルキル」は、最大10個の炭素原子を有する、完全に飽和な直鎖または分岐の炭化水素鎖を指す。例えば、炭素数1〜10のアルキルには、以下に限定されないが、メチル、エチル、n−プロピル、イソ−プロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソ−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、n−ヘキシル、3−メチルヘキシル、2,2−ジメチルペンチル、2,3−ジメチルペンチル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシルなどが含まれる。「炭素数1〜4のアルキル」はこれらのうち炭素数が1〜4個のものが含まれる。
「ハロ」または「ハロゲン」は、フッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)及びヨウ素(I)を指す。
「シアノ」は、−CNを指す。
「炭素数1〜4のアルキルチオ」は、例えば、メチルチオ、エチルチオ、n−プロピルチオ、イソプロピルチオ、n−ブチルチオ、イソブチルチオ、t−ブチルチオ、1−メチルプロピルチオが挙げられる。
「炭素数3〜10のシクロアルキレン」は、3〜10個の炭素原子から構成される、飽和の単環式または二環式の炭化水素環由来の2価の基を指す。例としては、シクロプロピル、1,1−ジメチルシクロブチル、1,2,3−トリメチルシクロペンチル、シクロヘキシル及びシクロヘキセニルが挙げられる。
「炭素数3〜10のヘテロシクロアルキレン」は、3〜10個の炭素原子、及びN、OまたはSから選択される少なくとも1つ(例えば1〜4個)のヘテロ原子から構成される非芳香族環由来の2価の基を指す。非芳香族環の例としては、テトラヒドロフラン、ジヒドロピラン、ピペリジン、2,5−ジメチルピペリジン、モルホリン、ピペラジン、チオモルホリン、ピロリジンなどが挙げられる。
「炭素数6〜20のアリール」とは、炭素数が6〜20個の芳香族性の炭化水素環式基を意味し、例えば、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、インデニル、アズレニルなどが挙げられる。
Hereinafter, the meaning of terms and the like described in the present specification will be described, and the present invention will be described in detail.
“C1-C10 alkyl” refers to a fully saturated straight or branched hydrocarbon chain having up to 10 carbon atoms. For example, the alkyl having 1 to 10 carbon atoms includes, but is not limited to, methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, sec-butyl, iso-butyl, tert-butyl, n-pentyl, Examples include isopentyl, neopentyl, n-hexyl, 3-methylhexyl, 2,2-dimethylpentyl, 2,3-dimethylpentyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, n-decyl and the like. “Alkyl having 1 to 4 carbon atoms” includes those having 1 to 4 carbon atoms.
“Halo” or “halogen” refers to fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br) and iodine (I).
“Cyano” refers to —CN.
“C1-C4 alkylthio” includes, for example, methylthio, ethylthio, n-propylthio, isopropylthio, n-butylthio, isobutylthio, t-butylthio, 1-methylpropylthio.
“C3-C10 cycloalkylene” refers to a divalent group derived from a saturated monocyclic or bicyclic hydrocarbon ring composed of 3 to 10 carbon atoms. Examples include cyclopropyl, 1,1-dimethylcyclobutyl, 1,2,3-trimethylcyclopentyl, cyclohexyl and cyclohexenyl.
“C3-C10 heterocycloalkylene” is a non-aromatic group composed of 3 to 10 carbon atoms and at least one (eg, 1 to 4) heteroatoms selected from N, O, or S. A divalent group derived from a group ring. Examples of non-aromatic rings include tetrahydrofuran, dihydropyran, piperidine, 2,5-dimethylpiperidine, morpholine, piperazine, thiomorpholine, pyrrolidine and the like.
“Aryl having 6 to 20 carbon atoms” means an aromatic hydrocarbon cyclic group having 6 to 20 carbon atoms, such as phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, indenyl, azulenyl and the like. Can be mentioned.

従来、重合性基を有する高い選択率でテトラチアスピロ化合物を製造するためには複数かつ複雑な合成工程を経る必要があり、簡便にかつ高い選択率でテトラチアスピロ化合物を製造することは困難であった。本発明者らの検討により、特定のトリチオカーボネート化合物と特定のエピスルフィド化合物とを亜鉛化合物触媒の存在下で反応させることにより、テトラチアスピロ化合物を向上した選択率及び簡便かつ少ない工程数で製造することができることを見出した。本発明者らの検討により、これらのテトラチアスピロ化合物の一部は光重合可能であるものの、硬化物の架橋密度が小さいことが判明した。本発明者らはさらに検討を重ねた結果、驚くべきことに、炭素−炭素三重結合(プロパルギル基)を有するテトラチアスピロ化合物は、光硬化重合性に優れ、しかも、向上した選択率及び簡便かつ少ない工程数で製造することができることを見出した。さらに、テトラチアスピロ化合物とポリチオール化合物との反応において、本発明のテトラチアスピロ化合物の末端の炭素―炭素三重結合(プロパルギル基)によるチオール−イン反応は、例えばアリル基によるチオール−エン反応と比較して、より高い架橋密度の重合体を与え、したがって、ガラス転移点及び屈折率が向上した重合体が得られるという利点もある。   Conventionally, in order to produce a tetrathiaspiro compound having a polymerizable group with high selectivity, it is necessary to go through multiple and complicated synthesis steps, and it is difficult to produce a tetrathiaspiro compound easily and with high selectivity. Met. According to the study by the present inventors, a specific trithiocarbonate compound and a specific episulfide compound are reacted in the presence of a zinc compound catalyst to produce a tetrathiaspiro compound with improved selectivity and simple and fewer steps. Found that you can. As a result of studies by the present inventors, it has been found that although some of these tetrathiaspiro compounds are photopolymerizable, the crosslink density of the cured product is small. As a result of further investigations, the present inventors have surprisingly found that a tetrathiaspiro compound having a carbon-carbon triple bond (propargyl group) is excellent in photocuring polymerizability, and has improved selectivity and simpleness. It discovered that it could manufacture with few processes. Furthermore, in the reaction between a tetrathiaspiro compound and a polythiol compound, the thiol-in reaction by the carbon-carbon triple bond (propargyl group) at the terminal of the tetrathiaspiro compound of the present invention is compared with, for example, the thiol-ene reaction by an allyl group. Thus, there is an advantage that a polymer having a higher crosslink density is obtained, and thus a polymer having an improved glass transition point and refractive index can be obtained.

すなわち、本発明の一形態は、下記式(1)で表されるテトラチアスピロ化合物(以下「化合物(1)」とも称する)を提供する。
That is, one embodiment of the present invention provides a tetrathiaspiro compound represented by the following formula (1) (hereinafter also referred to as “compound (1)”).

上記式(1)で表されるテトラチアスピロ化合物は、下記式(A)で表されるトリチオカーボネート化合物と下記式(B)で表されるエピスルフィド化合物との反応により製造される。すなわち、本発明の他の一形態は、下記式(A)で表されるトリチオカーボネート化合物(以下「化合物(A)」とも称する)と下記式(B)で表されるエピスルフィド化合物(以下「化合物(B)」とも称する)とを下記式(C)で表される亜鉛化合物触媒(以下「触媒(C)」とも称する)の存在下で反応させることを含む、テトラチアスピロ化合物の製造方法である。なお、本形態の製造方法は、上記式(1)に示すテトラチアスピロ化合物の製造に限定されることなく、化合物(A)と化合物(B)との反応から製造される全ての化合物の製造を包含する。
The tetrathiaspiro compound represented by the above formula (1) is produced by a reaction between a trithiocarbonate compound represented by the following formula (A) and an episulfide compound represented by the following formula (B). That is, another embodiment of the present invention includes a trithiocarbonate compound represented by the following formula (A) (hereinafter also referred to as “compound (A)”) and an episulfide compound represented by the following formula (B) (hereinafter “ Compound (B) ") in the presence of a zinc compound catalyst represented by the following formula (C) (hereinafter also referred to as" catalyst (C) "), and a method for producing a tetrathiaspiro compound It is. In addition, the manufacturing method of this form is not limited to the manufacturing of the tetrathiaspiro compound shown to said Formula (1), Manufacture of all the compounds manufactured from reaction of a compound (A) and a compound (B) Is included.

上記式(1)、式(A)、及び式(B)において、X及びXはそれぞれ独立して、OまたはSを表す。X及びXは同一であっても異なっていてもよい。ジアステレオマー等の異性体の生成を抑制する点からはX及びXは同一であることが好ましい。一般に、X及び/またはXがOである場合に比べてSである場合には屈折率が高くなる傾向がある。 In the above formula (1), formula (A), and formula (B), X a and X b each independently represent O or S. X a and X b may be the same or different. From the viewpoint of suppressing the formation of isomers such as diastereomers, X a and X b are preferably the same. Generally, when X a and / or X b is O, the refractive index tends to be higher when S is S.

上記式(1)、式(A)、及び式(B)において、R1a及びR1bはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、フェニル、ナフチル(1−ナフチル、2−ナフチル)、またはシリルからなる群から選択される。R1a及びR1bは同一であっても異なっていてもよい。ジアステレオマー等の異性体の生成を抑制する点及び光重合をより均一に行う点からはR1a及びR1bは同一であることが好ましい。
この際、フェニル及びナフチルは、場合によりスルフィド、スルホキシド、スルホン、炭素数1〜4のアルキル、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキルチオ及びシアノからなる群からそれぞれ独立して選択される1〜7個の置換基で置換されていてもよい。
スルフィドは−SR(式中、Rは炭化水素基である)で表される基である。スルホキシドは−S(O)R(式中、Rは炭化水素基である)で表される基である。スルホンは−S(O)R(式中、Rは炭化水素基である)で表される基である。式中のRは特に制限されないが、例えば、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数6〜20のアリールが挙げられ、好ましくは、屈折率の観点からメチル、フェニル、ナフチルである。
中でも、フェニル及びナフチルの好ましい置換基は、塩素、臭素、ヨウ素である。好ましくは製造工程の簡略化の点から非置換のフェニル及びナフチルである。
シリルとしては、例えば、トリメチルシリル、トリイソプロピルシリル、トリフェニルシリル、フェニルジエチルシリル等を挙げることができる。
In the above formula (1), formula (A), and formula (B), R 1a and R 1b are each independently a hydrogen atom, alkyl having 1 to 10 carbon atoms, halogen, phenyl, naphthyl (1-naphthyl, 2-naphthyl), or silyl. R 1a and R 1b may be the same or different. R 1a and R 1b are preferably the same from the viewpoint of suppressing the formation of isomers such as diastereomers and more uniformly performing photopolymerization.
In this case, phenyl and naphthyl are each independently selected from the group consisting of sulfide, sulfoxide, sulfone, alkyl having 1 to 4 carbon atoms, chlorine, bromine, iodine, alkylthio having 1 to 4 carbon atoms and cyano. It may be substituted with 1 to 7 substituents.
Sulfide is a group represented by —SR (wherein R is a hydrocarbon group). The sulfoxide is a group represented by —S (O) R (wherein R is a hydrocarbon group). A sulfone is a group represented by —S (O) 2 R (wherein R is a hydrocarbon group). R in the formula is not particularly limited, and examples thereof include alkyl having 1 to 10 carbons and aryl having 6 to 20 carbons, and methyl, phenyl and naphthyl are preferable from the viewpoint of refractive index.
Among them, preferred substituents for phenyl and naphthyl are chlorine, bromine and iodine. From the viewpoint of simplification of the production process, unsubstituted phenyl and naphthyl are preferable.
Examples of silyl include trimethylsilyl, triisopropylsilyl, triphenylsilyl, phenyldiethylsilyl, and the like.

好ましい実施形態は、製造工程の簡略化及び光硬化時の反応性の点から、R1a及びR1bが水素原子、フェニル、ナフチルから選択され、特に好ましい実施形態はR1a及びR1bがいずれも水素原子である。 In a preferred embodiment, R 1a and R 1b are selected from a hydrogen atom, phenyl, and naphthyl from the viewpoint of simplification of the manufacturing process and reactivity during photocuring, and particularly preferred embodiments are those in which R 1a and R 1b are both It is a hydrogen atom.

上記式(1)、式(A)、及び式(B)において、R2aは、−CO−、−(CO−O)−(CH−、−(CH−Ar−(CH−、フルオレニル、炭素数3〜10のシクロアルキレン、及び炭素数3〜10のヘテロシクロアルキレンからなる群から選択され、R2bは、−CO−、−(CH−(O−CO)−、−(CH−Ar−(CH−、フルオレニル、炭素数3〜10のシクロアルキレン、及び炭素数3〜10のヘテロシクロアルキレンからなる群から選択される。R2a及びR2bは同一であっても異なっていてもよいが、ジアステレオマー等の異性体の生成を抑制する点及び光重合をより均一に行う点からはR1a及びR1bは同一であることが好ましい。なお、R2aが−(CO−O)−(CH−または−(CH−Ar−(CH−である場合、−(CH−がXと結合しており、R2bが−(CH−(O−CO)−または−(CH−Ar−(CH−である場合、−(CH−がXと結合している。 In the above formula (1), formula (A), and formula (B), R 2a represents —CO—, — (CO—O) q — (CH 2 ) p —, — (CH 2 ) r —Ar 1. Selected from the group consisting of — (CH 2 ) p —, fluorenyl, cycloalkylene having 3 to 10 carbons, and heterocycloalkylene having 3 to 10 carbons, R 2b is —CO—, — (CH 2 ) p - (O-CO) q - , - (CH 2) p -Ar 1 - (CH 2) r -, fluorenyl, the group consisting of heterocycloalkylene cycloalkylene, and 3 to 10 carbon atoms of 3 to 10 carbon atoms Selected from. R 2a and R 2b may be the same or different, but R 1a and R 1b are the same from the viewpoint of suppressing the formation of isomers such as diastereomers and performing photopolymerization more uniformly. Preferably there is. When R 2a is — (CO—O) q — (CH 2 ) p — or — (CH 2 ) r —Ar 1 — (CH 2 ) p —, — (CH 2 ) p — is X a When R 2b is — (CH 2 ) p — (O—CO) q — or — (CH 2 ) p —Ar 1 — (CH 2 ) r —, — (CH 2 ) p -Is bonded to Xb .

Arは、場合により置換されているフェニレン、具体的には、1,2−フェニレン;1,3−フェニレン;または1,4−フェニレンを表す。フェニレンは、好ましくは容易な原料調達の点から1,4−フェニレンである。フェニレンは炭素数1〜4のアルキル、ハロゲンである塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキルチオ、及びシアノからなる群からそれぞれ独立して選択される1〜4個の置換基で置換されていてもよい。好ましくは製造工程の簡略化の点から非置換のフェニレンである。 Ar 1 represents optionally substituted phenylene, specifically 1,2-phenylene; 1,3-phenylene; or 1,4-phenylene. Phenylene is preferably 1,4-phenylene from the viewpoint of easy raw material procurement. The phenylene is substituted with 1 to 4 substituents independently selected from the group consisting of alkyl having 1 to 4 carbon atoms, halogens such as chlorine, bromine, iodine, alkylthio having 1 to 4 carbon atoms, and cyano. It may be. From the viewpoint of simplifying the production process, unsubstituted phenylene is preferred.

フルオレニルは、その芳香環が、場合により炭素数1〜4のアルキル、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキルチオ、及びシアノからなる群からそれぞれ独立して選択される1〜8個の置換基で置換されていてもよい。好ましくは製造工程の簡略化の点から非置換のフルオレニルである。
フルオレニルは、例えば、1,8−フルオレニル、2,7−フルオレニル、2,6−フルオレニル,3,6−フルオレニル、4,5−フルオレニルが挙げられる。
Fluorenyl has 1 to 8 aromatic rings each independently selected from the group consisting of alkyl having 1 to 4 carbon atoms, chlorine, bromine, iodine, alkylthio having 1 to 4 carbon atoms, and cyano. It may be substituted with a substituent. Preferably, it is unsubstituted fluorenyl from the viewpoint of simplifying the production process.
Examples of the fluorenyl include 1,8-fluorenyl, 2,7-fluorenyl, 2,6-fluorenyl, 3,6-fluorenyl, and 4,5-fluorenyl.

pは、0〜4の整数を表す。アルキル鎖がスペーサーとして機能でき、柔軟性及び/または接着性が向上し得ることからpは1〜4が好ましい。
qは、0または1の整数を表す。
rは、0〜4の整数を表す。アルキル鎖がスペーサーとして機能でき、柔軟性及び/または接着性が向上し得ることからrは1〜4が好ましい。
p represents an integer of 0 to 4. Since alkyl chain can function as a spacer and flexibility and / or adhesiveness can be improved, p is preferably 1 to 4.
q represents an integer of 0 or 1.
r represents an integer of 0 to 4. Since alkyl chain can function as a spacer and flexibility and / or adhesiveness can be improved, r is preferably 1 to 4.

一実施形態において、R2a及びR2bの少なくとも一方(好ましくは両方)は−(CH−(この際、pは1〜4である)または炭素数3〜8のシクロアルキレンである。これらの化合物は光硬化重合性に特に優れる。
一実施形態において、光硬化重合性の向上の観点から、R2aが−CO−O−(CH−であるか及び/またはR2bが−(CH−O−CO−である。この際、柔軟性及び/または接着性の向上の点からpはより好ましくは1〜4であり、更に好ましくは3または4である。
別の実施形態において、柔軟性及び/または接着性の向上の点から、R2a及びR2bの少なくとも一方(好ましくは両方)は−(CH−であり(この際、pは1〜4である)、または、R2aが−(CH−Ar−(CH−であり、及び/もしくはR2bが−(CH−Ar−(CH−であり、より好ましくはR2a及びR2bの少なくとも一方(好ましくは両方)が−(CH−(この際、pは1〜4である)である。
In one embodiment, at least one (preferably both) of R 2a and R 2b is — (CH 2 ) p — (wherein p is 1 to 4) or cycloalkylene having 3 to 8 carbon atoms. These compounds are particularly excellent in photocuring polymerizability.
In one embodiment, from the viewpoint of improving photocuring polymerizability, R 2a is —CO—O— (CH 2 ) p — and / or R 2b is — (CH 2 ) p —O—CO—. is there. In this case, p is more preferably 1 to 4 and further preferably 3 or 4 from the viewpoint of improving flexibility and / or adhesiveness.
In another embodiment, from the viewpoint of improving flexibility and / or adhesion, at least one (preferably both) of R 2a and R 2b is — (CH 2 ) p —, where p is 1 to Or R 2a is — (CH 2 ) r —Ar 1 — (CH 2 ) p — and / or R 2b is — (CH 2 ) p —Ar 1 — (CH 2 ) r. More preferably, at least one (preferably both) of R 2a and R 2b is — (CH 2 ) p — (wherein p is 1 to 4).

上記式(1)、式(A)、及び式(B)において、n及びnはそれぞれ独立して、1〜3の整数を表す。n及びnは、好ましくは1または2である。n及びnは同一であっても異なっていてもよい。n及びnはジアステレオマー等の異性体の生成を抑制する点からは同一であることが好ましい。特に好ましくはn及びnはいずれも1である。 The formula (1), the formula (A), and in formula (B), respectively, n a and n b independently represent an integer of 1 to 3. n a and nb are preferably 1 or 2. n a and nb may be the same or different. It is preferable n a and n b are the same from the viewpoint of inhibiting the formation of isomers such as diastereomers. Particularly preferably 1 Both n a and n b.

本発明の一実施形態において、R1a及びR1bが同一であり、R2a及びR2bが同一であり、X及びXが同一であり、n及びnが同一である。かかる化合物は屈折率、透明性及び均一な光重合性の点で有利である。なお、R2a及びR2bが同一であるとは、炭素−炭素の三重結合の連結部からXまたはXに向かって特定される基が同一であることをいう。 In one embodiment of the invention, R 1a and R 1b are the same, R 2a and R 2b are the same, X a and X b are the same, and na and nb are the same. Such compounds are advantageous in terms of refractive index, transparency and uniform photopolymerization. Note that R 2a and R 2b are identical means that the groups specified from the carbon-carbon triple bond linking moiety toward X a or X b are identical.

本発明の一実施形態において、式(1)のテトラチアスピロ化合物は下記式(2)または(3)で表される。
In one embodiment of the present invention, the tetrathiaspiro compound of the formula (1) is represented by the following formula (2) or (3).

式(2)〜(3)中、X及びXは前記式(1)と同義である。これらの化合物は光重合性に特に優れ、さらに、アリル基によるチオール−エン反応と比較して、重合体のガラス転移点及び屈折率向上の利点がある。 In formulas (2) to (3), Xa and Xb have the same meanings as in formula (1). These compounds are particularly excellent in photopolymerizability, and further have an advantage of improving the glass transition point and refractive index of the polymer as compared with the thiol-ene reaction by an allyl group.

続いて、化合物(1)の製造方法について説明する。上記のように、化合物(1)は化合物(A)と化合物(B)とを触媒(C)の存在下で反応させることにより得られる。   Then, the manufacturing method of a compound (1) is demonstrated. As described above, the compound (1) can be obtained by reacting the compound (A) and the compound (B) in the presence of the catalyst (C).

化合物(A)及び化合物(B)は市販品を使用してもよいが、従来公知の方法で合成して得てもよい。例えば、実施例に記載のように、n=1の化合物(A1)及びn=1の化合物(B1)は下記スキーム1にしたがって合成可能である。
(式中、R,R,Xはそれぞれ、式(A)におけるR1a,R2a,Xと同義である)
Compound (A) and compound (B) may be commercially available products, or may be synthesized by a conventionally known method. For example, as described in Example, n a = 1 compound (A1) and n b = 1 of the compound (B1) can be synthesized according to Scheme 1 below.
(In the formula, R 1 , R 2 and X are respectively synonymous with R 1a , R 2a and X a in formula (A)).

具体例として、Rがメチレン基である場合で説明する。まず、工程(1)において、エピクロロヒドリンとプロパギルアルコールまたはプロパギルチオールとを水酸化ナトリウムなどのアルカリ存在下で反応させることにより、グリシジルプロパルギルエーテルを得る。
次いで、工程(2)において、グリシジルプロパルギルエーテルを溶媒中でチオシアン酸カリウム(KSCN)と反応させることでプロパギルエピスルフィド化合物を得る。当該プロパギルエピスルフィド化合物を化合物(B)として使用することができる。
次いで、工程(3)において、プロパギルエピスルフィド化合物と二硫化炭素とを塩基存在下で反応させることにより、式(A)で表されるトリチオカーボネート化合物(R1aが水素原子である化合物)が得られる。
工程(2)で得たプロパギルエピスルフィド化合物または工程(3)で得たトリチオカーボネート化合物のアルキン末端に水素原子以外の置換基(R)を導入する場合には、さらに工程(4)において、例えば、パラジウム錯体及び銅錯体を触媒として用いる薗頭カップリング反応を行う(K. Sonogashira, J. Organomet. Chem., 2002, 653, 46-49)。例えば、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)を触媒としてハロゲン化アリールと反応させるとアルキン末端にアリール基を導入でき(Y. Liang, Y.-X. Xie, J.-H. Li, J. Org. Chem., 2006, 71, 379-381)、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)とヨウ化銅を触媒としてハロゲン化アルキルと反応させるとアルキン末端にアルキル基を導入できる(C.-M. Chao, D. Beltrami, P. Y. Toullec, V. Michelet, Chem. Commun., 2009, 45, 6988-6990)。また、硝酸銀を触媒としてN-ブロモスクシンイミドと反応させるとアルキン末端に臭素を導入でき(T. R. Hoye, B. Baire, D. Niu, P. H. Willoughby, B. P. Woods, Nature, 2012, 490, 208-212)、同様に硝酸銀を触媒としてN-クロロスクシンイミドと反応させるとアルキン末端に塩素を導入できる(E. Bednarova, E. Colacino, F. Lamaty, M. Kotora, Adv. Synth. Catal., 2016, 358, 1916-1923)。
As a specific example, the case where R 2 is a methylene group will be described. First, in step (1), epichlorohydrin and propargyl alcohol or propargyl thiol are reacted in the presence of an alkali such as sodium hydroxide to obtain glycidyl propargyl ether.
Next, in step (2), glycidyl propargyl ether is reacted with potassium thiocyanate (KSCN) in a solvent to obtain a propargyl episulfide compound. The propargyl episulfide compound can be used as the compound (B).
Next, in step (3), the trithiocarbonate compound (compound in which R 1a is a hydrogen atom) represented by the formula (A) is obtained by reacting a propargyl episulfide compound and carbon disulfide in the presence of a base. can get.
When introducing a substituent (R 1 ) other than a hydrogen atom into the alkyne end of the propargyl episulfide compound obtained in step (2) or the trithiocarbonate compound obtained in step (3), further in step (4) For example, a Sonogashira coupling reaction using a palladium complex and a copper complex as a catalyst is carried out (K. Sonogashira, J. Organomet. Chem., 2002, 653, 46-49). For example, when dichlorobis (triphenylphosphine) palladium (II) is reacted with an aryl halide as a catalyst, an aryl group can be introduced at the alkyne end (Y. Liang, Y.-X. Xie, J.-H. Li, J Org. Chem., 2006, 71, 379-381), when dichlorobis (triphenylphosphine) palladium (II) and copper iodide are reacted with an alkyl halide as a catalyst, an alkyl group can be introduced at the end of the alkyne (C. -M. Chao, D. Beltrami, PY Toullec, V. Michelet, Chem. Commun., 2009, 45, 6988-6990). In addition, bromine can be introduced at the alkyne end by reacting with N-bromosuccinimide using silver nitrate as a catalyst (TR Hoye, B. Baire, D. Niu, PH Willoughby, BP Woods, Nature, 2012, 490, 208-212), Similarly, reaction with N-chlorosuccinimide using silver nitrate as a catalyst can introduce chlorine into the alkyne end (E. Bednarova, E. Colacino, F. Lamaty, M. Kotora, Adv. Synth. Catal., 2016, 358, 1916 -1923).

亜鉛化合物触媒は、下記式(C)で表される。触媒は一種を単独でまたは複数種を混合して使用することができる。
Zn(Y) (C)
式(C)中、Yは、ハロゲン原子(例えばF、Cl、Br、I)またはNTfからなる群から選択され、Tfは、トリフルオロメチルスルホニルを表す。NTfはジ[ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド]であり、このような窒素原子配位子を用いた錯体もテトラチアスピロ化合物の良好な選択性を示す。一方、酸素原子配位子を用いた場合には、窒素原子配位子を用いた錯体に比べテトラチアスピロ化合物の選択性が低下する場合がある。
The zinc compound catalyst is represented by the following formula (C). A catalyst can be used individually by 1 type or in mixture of multiple types.
Zn (Y) 2 (C)
In formula (C), Y is selected from the group consisting of halogen atoms (eg F, Cl, Br, I) or NTf 2 , and Tf represents trifluoromethylsulfonyl. NTf 2 is a di [bis (trifluoromethyl) imide], complexes employing such nitrogen atom ligands also show good selectivity of tetra thia spiro compounds. On the other hand, when an oxygen atom ligand is used, the selectivity of the tetrathiaspiro compound may be lower than that of a complex using a nitrogen atom ligand.

中でもYは目的物の選択率を向上させる点から好ましくはハロゲン原子であり、より好ましくはヨウ素原子(I)である。特に、YがIである場合、触媒量を低減した場合であっても高い反応性と選択性が維持されうる。   Among them, Y is preferably a halogen atom from the viewpoint of improving the selectivity of the target product, and more preferably an iodine atom (I). In particular, when Y is I, high reactivity and selectivity can be maintained even when the amount of catalyst is reduced.

なお、これまでの本発明の発明者らの検討により、亜鉛元素以外の典型金属錯体や遷移金属錯体はテトラチアスピロ化合物の選択性が低いことがわかっている。また、フッ化ホウ素錯体を用いた場合にもテトラチアスピロ化合物の選択性が低いことが判明している。   In addition, it has been known by the inventors of the present invention so far that typical metal complexes and transition metal complexes other than zinc element have low selectivity of tetrathiaspiro compounds. Further, it has been found that the selectivity of the tetrathiaspiro compound is low when a boron fluoride complex is used.

好ましい形態において、亜鉛化合物触媒はZnIを含む。かかる場合には、触媒量を低減した場合であっても高い反応性と選択性が達成され得る。これまでの本発明者らの検討では、ZnIを使用した場合、触媒の使用量を0.05当量(5モル%)まで減らした場合であっても0.2当量(20モル%)用いた場合と同様の高い反応性及び選択性が得られた。 In a preferred embodiment, the zinc compound catalyst comprises ZnI 2. In such a case, high reactivity and selectivity can be achieved even when the amount of catalyst is reduced. In the investigations by the present inventors so far, when ZnI 2 is used, even when the amount of the catalyst used is reduced to 0.05 equivalent (5 mol%), it is 0.2 equivalent (20 mol%). The same high reactivity and selectivity as those obtained were obtained.

亜鉛化合物触媒の添加量は、化合物(A)及び(B)の構造、混合比、温度や濃度などの反応条件等によって変化しうる。触媒は通常は化合物(A)の当量(1モル)に対して1.0〜0.01当量(モル)であり、好ましくは0.2〜0.03当量(モル)、より好ましくは0.1〜0.05当量(モル)で使用する。触媒の添加量が1.0当量(モル)より多いと選択性が低下する場合があり、0.01当量(モル)より少ないと十分に反応が進行せず、目的物の収率が低下する場合がある。0.2当量(モル)以下であればテトラチアスピロ化合物の選択性が向上し、重合体の副生量がより低減され得る。   The addition amount of the zinc compound catalyst can vary depending on the structures of the compounds (A) and (B), the mixing ratio, reaction conditions such as temperature and concentration, and the like. The catalyst is usually 1.0 to 0.01 equivalent (mole), preferably 0.2 to 0.03 equivalent (mole), more preferably 0.8 to 0.1 equivalent (mole) of the compound (A). Used in 1-0.05 equivalent (mole). If the added amount of the catalyst is more than 1.0 equivalent (mole), the selectivity may be lowered, and if it is less than 0.01 equivalent (mole), the reaction does not proceed sufficiently and the yield of the target product is lowered. There is a case. If it is 0.2 equivalent (mol) or less, the selectivity of the tetrathiaspiro compound can be improved, and the amount of by-products of the polymer can be further reduced.

反応系における化合物(A)と化合物(B)との混合比率は反応が進行し得る限り特に制限されない。ただし、化合物(B)の添加量は、化合物(A)1モルに対して1.0〜1.5モルであることが好ましく、1.0〜1.2であることがより好ましい。1.5モル以下であれば過剰な化合物(B)由来の副生物(重合体)の増加を抑制でき、1.0モル以上であれば未反応の化合物(A)の増加によって精製が煩雑化するのを防止しうる。   The mixing ratio of the compound (A) and the compound (B) in the reaction system is not particularly limited as long as the reaction can proceed. However, the addition amount of the compound (B) is preferably 1.0 to 1.5 mol, and more preferably 1.0 to 1.2, relative to 1 mol of the compound (A). If the amount is 1.5 mol or less, an increase in excess by-product (polymer) derived from compound (B) can be suppressed, and if it is 1.0 mol or more, purification is complicated by an increase in unreacted compound (A). Can be prevented.

化合物(A)と化合物(B)との反応は、有機溶媒中で行うことが好ましい。有機溶媒としては化合物(A)と化合物(B)との反応が進行しうる限り特に制限されないが、好ましくは、選択性の向上の点から低極性溶媒(疎水性有機溶媒)が好ましく、ハロゲン系溶媒が好ましく、ジクロロメタン(CHCl)、ジクロロエタン(ClCHCHCl)、クロロホルム(CHCl)、クロロベンゼン(PhCl)、またはo−,m−,p−ジクロロベンゼン(CCl)からなる群から選択されるハロゲン系炭化水素がより好ましく、ジクロロメタンがさらに好ましい。これらは単独でも混合して用いてもよい。 The reaction between the compound (A) and the compound (B) is preferably performed in an organic solvent. The organic solvent is not particularly limited as long as the reaction between the compound (A) and the compound (B) can proceed. Preferably, a low polarity solvent (hydrophobic organic solvent) is preferable from the viewpoint of improving selectivity, and a halogen-based solvent is preferable. Solvents are preferred, dichloromethane (CH 2 Cl 2 ), dichloroethane (ClCH 2 CH 2 Cl), chloroform (CHCl 3 ), chlorobenzene (PhCl), or o-, m-, p-dichlorobenzene (C 6 H 4 Cl 2 More preferred are halogenated hydrocarbons selected from the group consisting of These may be used alone or in combination.

反応温度は、反応が進行するのであれば特に制限はないが、通常は、−78℃〜80℃、好ましくは−20℃〜50℃、より好ましくは0℃〜25℃で実施する。50℃以下であれば副生物(重合体)の増加を抑制でき、−20℃以上であれば反応性が適切な高さとなる。   The reaction temperature is not particularly limited as long as the reaction proceeds. Usually, the reaction is performed at -78 ° C to 80 ° C, preferably -20 ° C to 50 ° C, more preferably 0 ° C to 25 ° C. If it is 50 degrees C or less, the increase of a by-product (polymer) can be suppressed, and if it is -20 degrees C or more, the reactivity will become appropriate height.

反応時間も特に制限されないが、例えば1〜24時間である。なお、反応時間は、反応物の混合(滴下)が完了した時点から反応終了までの時間を指す。   The reaction time is not particularly limited, but is, for example, 1 to 24 hours. The reaction time refers to the time from the completion of mixing (dropping) of the reactants to the end of the reaction.

反応系における化合物(A)、化合物(B)、及び触媒(C)との混合の順序及び形態は特に限定されない。例えば、化合物(A)と触媒(C)との混合後、化合物(B)が添加される。これは反応の選択性の向上の点で有利である。より好ましくは化合物(A)及び触媒(C)を第1の有機溶媒に溶解させた後、得られた反応溶液に第2の有機溶媒に溶解させた化合物(B)を添加する。第1の有機溶媒と第2の有機溶媒とは同一であってもよいし異なっていてもよい。あるいは、化合物(A)と化合物(B)との混合後触媒(C)を添加してもよいし、化合物(B)と触媒(C)との混合後、化合物(A)を添加してもよい。反応は撹拌しながら行うことが好ましい。   The order and form of mixing with the compound (A), the compound (B), and the catalyst (C) in the reaction system are not particularly limited. For example, after mixing the compound (A) and the catalyst (C), the compound (B) is added. This is advantageous in terms of improving the selectivity of the reaction. More preferably, the compound (A) and the catalyst (C) are dissolved in the first organic solvent, and then the compound (B) dissolved in the second organic solvent is added to the obtained reaction solution. The first organic solvent and the second organic solvent may be the same or different. Alternatively, the catalyst (C) may be added after mixing the compound (A) and the compound (B), or the compound (A) may be added after mixing the compound (B) and the catalyst (C). Good. The reaction is preferably carried out with stirring.

反応後、目的とするテトラチアスピロ化合物の単離、精製を行い、反応生成物中に含まれる副生成物を除去してもよい。単離、精製は常法により行うことができる。例えば、溶媒による抽出、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、減圧蒸留または再結晶など公知の方法によって行うことができ、中でもシリカゲルカラムクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィーによる精製が好ましい。なお、反応生成物中に含まれうる目的とするテトラチアスピロ化合物以外の副生物としては、エピスルフィド化合物の開環混合物で、その中でも特にエピスルフィド化合物の重合体が挙げられる。   After the reaction, the desired tetrathiaspiro compound may be isolated and purified to remove by-products contained in the reaction product. Isolation and purification can be performed by conventional methods. For example, it can be performed by a known method such as extraction with a solvent, silica gel column chromatography, high performance liquid chromatography, vacuum distillation or recrystallization, and purification by silica gel column chromatography or high performance liquid chromatography is preferred. In addition, as a by-product other than the target tetrathiaspiro compound that can be included in the reaction product, a ring-opened mixture of episulfide compounds, among which polymers of episulfide compounds are particularly mentioned.

本発明の製造方法により得られるテトラチアスピロ化合物は、テトラスピロ環としての1,4,6,9−テトラチオスピロ[4.4]ノナンの2位及び7位が置換された化合物と、当該テトラスピロ環の2位及び8位が置換された化合物の異性体混合物でありうる。かかる異性体混合物は例えば蒸留、再結晶またはカラムクロマトグラフィーによって分離精製可能である。   The tetrathiaspiro compound obtained by the production method of the present invention includes a compound in which positions 2 and 7 of 1,4,6,9-tetrathiospiro [4.4] nonane as a tetraspiro ring are substituted, and the tetraspiro compound. It may be an isomer mixture of compounds substituted at the 2- and 8-positions of the ring. Such isomer mixture can be separated and purified by, for example, distillation, recrystallization or column chromatography.

上記方法により得られる本発明のテトラチアスピロ化合物は光重合性に優れる。さらに、高い屈折率、高い透明性、優れた柔軟性、及び優れた接着性から選択される少なくとも一つの改良された特徴を有しうる。   The tetrathiaspiro compound of the present invention obtained by the above method is excellent in photopolymerizability. Furthermore, it may have at least one improved characteristic selected from high refractive index, high transparency, excellent flexibility, and excellent adhesion.

光学材料として使用するためには、硬化後の屈折率は1.50以上であることが好ましく、1.60以上であることがより好ましい。屈折率は屈折率計により測定することができる。屈折率は、25℃、589nm(D線)で測定した値であり、アッベ数は、656nm(C線)、486nm(F線)、及びD線で測定した屈折率から算出した値である。   In order to use as an optical material, the refractive index after curing is preferably 1.50 or more, and more preferably 1.60 or more. The refractive index can be measured with a refractometer. The refractive index is a value measured at 25 ° C. and 589 nm (D line), and the Abbe number is a value calculated from the refractive indices measured at 656 nm (C line), 486 nm (F line), and D line.

上記本形態の製造方法によれば、テトラチアスピロ化合物が良好な選択率(例えば50%以上、好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上、特に好ましくは80%以上)で得られる。なお、選択率は1H NMRを用いて測定することができる。 According to the production method of the present embodiment, a tetrathiaspiro compound can be obtained with a good selectivity (for example, 50% or more, preferably 60% or more, more preferably 70% or more, particularly preferably 80% or more). The selectivity can be measured using 1 H NMR.

本発明のさらなる一形態は上記テトラチアスピロ化合物を含む光学材料用組成物に関する。組成物中に含まれるテトラチアスピロ化合物は単独でも、2種類以上を混合して用いてもよい。本形態の光学材料用組成物は前記式(1)で表されるテトラチアスピロ化合物と前記前記式(1)で表されるテトラチアスピロ化合物以外の重合可能な化合物(重合性化合物)とを含む。重合性化合物としては、ポリチオール化合物、不飽和二重結合有する化合物、更にポリチオール化合物を介して重合可能なポリイソシアネート化合物、エピスルフィド化合物、硫黄が挙げられる。   The further one form of this invention is related with the composition for optical materials containing the said tetrathiaspiro compound. The tetrathiaspiro compound contained in the composition may be used alone or in combination of two or more. The composition for optical materials of this embodiment comprises a tetrathiaspiro compound represented by the formula (1) and a polymerizable compound (polymerizable compound) other than the tetrathiaspiro compound represented by the formula (1). Including. Examples of the polymerizable compound include a polythiol compound, a compound having an unsaturated double bond, and a polyisocyanate compound, an episulfide compound, and sulfur that can be polymerized via the polythiol compound.

光学材料用組成物における式(1)で表されるテトラチアスピロ化合物の含有量は特に制限されないが、光学材料用組成物の合計(100質量部)に対して、10質量部以上とすることが好ましく、30質量部以上とすることがより好ましく、50質量部以上とすることが特に好ましい。これにより、高い屈折率、高い透明性、優れた柔軟性、優れた接着性、高いガラス転移温度、優れた表面硬度、光重合性、耐熱性などの少なくとも一つの改良された光学材料が得られる。   The content of the tetrathiaspiro compound represented by the formula (1) in the optical material composition is not particularly limited, but should be 10 parts by mass or more with respect to the total (100 parts by mass) of the optical material composition. Is preferable, more preferably 30 parts by mass or more, and particularly preferably 50 parts by mass or more. As a result, at least one improved optical material such as high refractive index, high transparency, excellent flexibility, excellent adhesiveness, high glass transition temperature, excellent surface hardness, photopolymerizability, and heat resistance can be obtained. .

一実施形態において、重合性化合物は、ポリチオール化合物を含む。ポリチオール化合物は光重合可能であり、上記式(1)で表されるテトラチアスピロ化合物との光硬化重合性に優れることに加え、得られる光学材料(樹脂)の加熱時の色調を改善しうる。
特に、実施形態のテトラチアスピロ化合物の末端の炭素―炭素三重結合(プロパルギル基)によるチオール−イン反応は、高い架橋密度の重合体を与え、したがって、ガラス転移点及び屈折率が向上した重合体が得られる。
In one embodiment, the polymerizable compound includes a polythiol compound. The polythiol compound can be photopolymerized, and in addition to being excellent in photocuring polymerizability with the tetrathiaspiro compound represented by the above formula (1), it can improve the color tone upon heating of the obtained optical material (resin) .
In particular, the thiol-in reaction by the terminal carbon-carbon triple bond (propargyl group) of the tetrathiaspiro compound of the embodiment gives a polymer with a high crosslinking density, and thus a polymer with an improved glass transition point and refractive index. Is obtained.

ポリチオール化合物は、分子中に2個以上のチオール基を含む化合物である。ポリチオール化合物は特に制限されず、すべてのポリチオール化合物を包含する。
ポリチオール化合物の好ましい具体例は、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、2,5−ジメルカプトメチル−1,4−ジチアン、1,3−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン、4,8−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、4,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、5,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、1,2,6,7−テトラメルカプト−4−チアヘプタン、ペンタエリスリチオール、1,1,3,3−テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、ペンタエリスリトールテトラキスメルカプトプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、及びトリメチロールプロパントリスメルカプトプロピオネートであり、より好ましくは、1,2,6,7−テトラメルカプト−4−チアヘプタン、ペンタエリスリチオール、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、2,5−ビス(2−メルカプトメチル)−1,4−ジチアン、4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン、1,3−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、ペンタエリスリトールテトラキスメルカプトプロピオネート、及びペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレートであり、特に好ましい化合物は、1,2,6,7−テトラメルカプト−4−チアヘプタン、ペンタエリスリチオール、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、2,5−ジメルカプトメチル−1,4−ジチアン、及び4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタンである。
ポリチオール化合物は単独でも、2種類以上を混合して用いてもよい。
A polythiol compound is a compound containing two or more thiol groups in the molecule. The polythiol compound is not particularly limited, and includes all polythiol compounds.
Preferred specific examples of the polythiol compound include bis (2-mercaptoethyl) sulfide, 2,5-dimercaptomethyl-1,4-dithiane, 1,3-bis (mercaptomethyl) benzene, 1,4-bis (mercaptomethyl). ) Benzene, 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane, 4,8-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 4,7-dimercapto Methyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 1,2,6,7- Tetramercapto-4-thiaheptane, pentaerythritol, 1,1,3,3-tetrakis (mercaptomethylthio) propane, pe Taerythritol tetrakismercaptopropionate, pentaerythritol tetrakisthioglycolate, trimethylolpropane tristhioglycolate, and trimethylolpropane trismercaptopropionate, more preferably 1,2,6,7-tetramercapto- 4-thiaheptane, pentaerythritol, bis (2-mercaptoethyl) sulfide, 2,5-bis (2-mercaptomethyl) -1,4-dithiane, 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6 Dithiaoctane, 1,3-bis (mercaptomethyl) benzene, pentaerythritol tetrakismercaptopropionate, and pentaerythritol tetrakisthioglycolate, particularly preferred compounds being 1,2,6,7-teto Mercapto-4-thiaheptane, pentaerythritol, bis (2-mercaptoethyl) sulfide, 2,5-dimercaptomethyl-1,4-dithiane, and 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6- Dithiaoctane.
Polythiol compounds may be used alone or in combination of two or more.

好ましくは、式(1)のテトラチアスピロ化合物の三重結合(末端のプロパルギル基)数の2倍と前記ポリチオール化合物のSH基の官能基比が99:1〜1:99、より好ましくは99:1〜40:60の比率となる量で混合することが好ましい。
また、式(4)のテトラチアスピロ化合物が含まれる場合には、式(1)のテトラチアスピロ化合物の三重結合(末端のプロパルギル基)数の2倍と式(4)のテトラチアスピロ化合物の二重結合(末端のアリル基)との合計数と前記ポリチオール化合物のSH基の官能基比が99:1〜1:99、より好ましくは99:1〜40:60の比率となる量で混合することが好ましい。
Preferably, the functional group ratio of twice the number of triple bonds (terminal propargyl group) of the tetrathiaspiro compound of formula (1) to the SH group of the polythiol compound is 99: 1 to 1:99, more preferably 99: It is preferable to mix by the quantity used as the ratio of 1-40: 60.
In addition, when the tetrathiaspiro compound of the formula (4) is included, twice the number of triple bonds (terminal propargyl group) of the tetrathiaspiro compound of the formula (1) and the tetrathiaspiro compound of the formula (4) In such an amount that the ratio of the total number of double bonds (terminal allyl groups) to the SH group of the polythiol compound is 99: 1 to 1:99, more preferably 99: 1 to 40:60. It is preferable to mix.

本発明の光学材料用組成物は、得られる樹脂の強度を改善するためポリイソシアネート化合物を重合性化合物として含んでも良い。ポリイソシアネート化合物は分子中に2個以上のイソシアネート基を有する化合物である。特に、光学材料用組成物はポリチオール化合物とともにポリイソシアネート化合物を含むことが好ましい。ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基とポリチオール化合物のチオール基とは容易に熱硬化反応して高分子量化し、光学材料の機械的強度が向上しうる。   The composition for optical materials of the present invention may contain a polyisocyanate compound as a polymerizable compound in order to improve the strength of the resulting resin. A polyisocyanate compound is a compound having two or more isocyanate groups in the molecule. In particular, the optical material composition preferably contains a polyisocyanate compound together with the polythiol compound. The isocyanate group of the polyisocyanate compound and the thiol group of the polythiol compound can be easily thermoset to increase the molecular weight, and the mechanical strength of the optical material can be improved.

ポリイソシアネート化合物は特に制限されず、すべてのポリイソシアネート化合物を包含する。   The polyisocyanate compound is not particularly limited, and includes all polyisocyanate compounds.

ポリイソシアネート化合物の好ましい具体例は、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、p−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ビス(イソシアナトメチル)ノルボルネン、及び2,5−ジイソシアナトメチル−1,4−ジチアンの中から選ばれる少なくとも1種以上の化合物であり、中でも好ましい化合物は、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、及びm−キシリレンジイソシアネートであり、特に好ましい化合物は、イソホロンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、及び1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンである。   Preferred specific examples of the polyisocyanate compound include isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, m-tetramethylxylylene diisocyanate, p-tetramethylxylylene diisocyanate. 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, bis (isocyanatomethyl) norbornene, and 2,5-diisocyanatomethyl-1,4-dithiane At least one compound selected from the group consisting of isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate, and diphenylmethane diisocyanate. Hexamethylene diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, and m-xylylene diisocyanate, and particularly preferred compounds are isophorone diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, and 1,3-bis (isocyanatomethyl). Cyclohexane.

ポリイソシアネート化合物は単独でも、2種類以上を混合して用いてもよい。
光学材料用組成物中に含まれるポリイソシアネート化合物のNCO基に対するポリチオール化合物中のSH基の割合、即ち[組成物中ポリチオール化合物の合計SH基数/組成物中ポリイソシアネート化合物のNCO基数](SH基/NCO基)は、好ましくは1.0〜2.5であり、より好ましくは1.25〜2.25であり、さらに好ましくは1.5〜2.0である。上記割合が1.0を下回ると成型時に黄色く着色する場合があり、2.5を上回ると耐熱性が低下する場合がある。
Polyisocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more.
Ratio of SH group in polythiol compound to NCO group of polyisocyanate compound contained in composition for optical material, that is, [total number of SH groups of polythiol compound in composition / number of NCO groups of polyisocyanate compound in composition] (SH group) / NCO group) is preferably 1.0 to 2.5, more preferably 1.25 to 2.25, and still more preferably 1.5 to 2.0. If the ratio is less than 1.0, it may be colored yellow at the time of molding, and if it exceeds 2.5, the heat resistance may be reduced.

本発明の光学材料用組成物は、屈折率調整のためエピスルフィド化合物を重合性化合物として含んでも良い。本発明で用いられるエピスルフィド化合物は、特に制限されず、すべてのエピスルフィド化合物を包含する。好ましい化合物は、ビス(β―エピチオプロピル)スルフィド及び、ビス(β―エピチオプロピルジスルフィド)であり、特に、ビス(β―エピチオプロピル)スルフィドが好ましい。   The composition for optical materials of the present invention may contain an episulfide compound as a polymerizable compound for adjusting the refractive index. The episulfide compound used in the present invention is not particularly limited, and includes all episulfide compounds. Preferred compounds are bis (β-epithiopropyl) sulfide and bis (β-epithiopropyl disulfide), and bis (β-epithiopropyl) sulfide is particularly preferred.

本発明の光学材料用組成物は得られる光学材料(樹脂)の屈折率を向上するため硫黄を重合性化合物として含んでも良い。好ましくは硫黄とエピスルフィド化合物とを併用することが好ましい。かかる場合は、あらかじめエピスルフィド化合物と硫黄を予備的に反応させておくことが好ましい。   The composition for optical materials of the present invention may contain sulfur as a polymerizable compound in order to improve the refractive index of the resulting optical material (resin). It is preferable to use sulfur and an episulfide compound in combination. In such a case, it is preferable that the episulfide compound and sulfur are preliminarily reacted in advance.

硫黄の形状はいかなる形状でもよい。具体的には、硫黄は、微粉硫黄、コロイド硫黄、沈降硫黄、結晶硫黄、昇華硫黄等であるが、好ましくは、粒子の細かい微粉硫黄である。入手方法は特に限定されず、市販品を使用できる。   The shape of sulfur may be any shape. Specifically, the sulfur is finely divided sulfur, colloidal sulfur, precipitated sulfur, crystalline sulfur, sublimated sulfur or the like, but preferably finely divided sulfur with fine particles. The obtaining method is not particularly limited, and commercially available products can be used.

本発明の光学材料用組成物は、式(1)で表されるテトラチアスピロ化合物以外のテトラチアスピロ化合物(以下「他のテトラチアスピロ化合物」ともいう)を含んでもよい。
他のテトラチアスピロ化合物は、例えば、下記式(4)で表されるテトラチアスピロ化合物(以下「化合物(4)」ともいう)を含む。化合物(4)のように、末端に二重結合(末端のアリル基)を有する化合物はポリチオール化合物などの重合性化合物と重合硬化しうる。
The composition for optical materials of the present invention may contain a tetrathiaspiro compound other than the tetrathiaspiro compound represented by the formula (1) (hereinafter also referred to as “other tetrathiaspiro compounds”).
Other tetrathiaspiro compounds include, for example, a tetrathiaspiro compound represented by the following formula (4) (hereinafter also referred to as “compound (4)”). Like the compound (4), a compound having a double bond (terminal allyl group) at the terminal can be polymerized and cured with a polymerizable compound such as a polythiol compound.

式(4)中、X及びXはそれぞれ独立して、OまたはSを表す。Xc及びXdは同一であっても異なっていてもよい。一般に、Xc及び/またはXdがOである場合に比べてSである場合には屈折率が高くなる傾向がある。 In formula (4), Xc and Xd each independently represent O or S. X c and X d may be the same or different. In general, when X c and / or X d is S, the refractive index tends to be higher when S is S.

式(4)中、R1cは、−CO−、−(CO−O)−(CH−、または−(CH−Ar−(CH−からなる群から選択され、R1dは、−CO−、−(CH−(O−CO)−、または−(CH−Ar−(CH)m−からなる群から選択される。
Arは、場合により置換されているフェニレン、具体的には、1,2−フェニレン;1,3−フェニレン;または1,4−フェニレン、を表す。フェニレンは、好ましくは容易な原料調達の点から1,4−フェニレンである。フェニレンは炭素数1〜4のアルキル、ハロゲンである塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキルチオ、及びシアノからなる群からそれぞれ独立して選択される1〜4個の置換基で置換されていてもよい。好ましくは製造工程の簡略化の点から非置換のフェニレンである。
kは、0〜4の整数を表す。アルキル鎖がスペーサーとして機能でき、柔軟性及び/または接着性が向上し得ることからkは1〜4が好ましい。
lは、0または1の整数を表す。高い光重合性が得られることからlは1が好ましい。
mは、0〜4の整数を表す。アルキル鎖がスペーサーとして機能でき、柔軟性及び/または接着性が向上し得ることからmは1〜4が好ましい。
一実施形態において、光重合性向上の点から、R1cは−(CO−O)−(CH−、または−(CH−Ar−(CH−であり、かつ、R1dは−(CH−(O−CO)−、または−(CH−Ar−(CH−である。さらなる光重合性の向上の点から、R1c及びR1dの少なくとも一方(好ましくは両方)は−CO−O−(CH−または−(CH−O−CO−であり、この際、さらに好ましくは、柔軟性及び/または接着性の向上の点からkはより好ましくは1〜4であり、更に好ましくは3または4である。
別の実施形態において、柔軟性及び/または接着性の向上の点から、R1c及びR1dの少なくとも一方(好ましくは両方)は−(CH−であり(この際、kは1〜4である)、または、R1cが−(CH−Ar−(CH−であり、及び/もしくは、R1dが−(CH−Ar−(CH−であり、より好ましくはR1c及びR1dの少なくとも一方(好ましくは両方)が−(CH−(この際、kは1〜4である)である。
別の実施形態において、R1c及びR1dは、高い屈折率が得られることから、−CO−、または−(CH−(この際、kは1〜4である)からなる群から選択される。より好ましくはR1c及びR1dの少なくとも一(好ましくは両方)は−(CH−(この際、kは1〜4である)である。
In Formula (4), R 1c is selected from the group consisting of —CO—, — (CO—O) 1 — (CH 2 ) k —, or — (CH 2 ) m —Ar 2 — (CH 2 ) k —. And R 1d is selected from the group consisting of —CO—, — (CH 2 ) k — (O—CO) 1 —, or — (CH 2 ) k —Ar 2 — (CH 2 ) m—. .
Ar 2 represents optionally substituted phenylene, specifically 1,2-phenylene; 1,3-phenylene; or 1,4-phenylene. Phenylene is preferably 1,4-phenylene from the viewpoint of easy raw material procurement. The phenylene is substituted with 1 to 4 substituents independently selected from the group consisting of alkyl having 1 to 4 carbon atoms, halogens such as chlorine, bromine, iodine, alkylthio having 1 to 4 carbon atoms, and cyano. It may be. From the viewpoint of simplifying the production process, unsubstituted phenylene is preferred.
k represents an integer of 0 to 4. Since alkyl chain can function as a spacer and flexibility and / or adhesiveness can be improved, k is preferably 1 to 4.
l represents an integer of 0 or 1. L is preferably 1 in order to obtain high photopolymerizability.
m represents an integer of 0 to 4. M is preferably 1 to 4 because an alkyl chain can function as a spacer and flexibility and / or adhesion can be improved.
In one embodiment, R 1c is — (CO—O) 1 — (CH 2 ) k — or — (CH 2 ) m —Ar 2 — (CH 2 ) k — in terms of improving photopolymerizability. And R 1d is — (CH 2 ) k — (O—CO) 1 —, or — (CH 2 ) k —Ar 2 — (CH 2 ) m —. From the viewpoint of further improvement in photopolymerizability, at least one (preferably both) of R 1c and R 1d is —CO—O— (CH 2 ) k — or — (CH 2 ) k —O—CO—, In this case, k is more preferably 1 to 4 and further preferably 3 or 4 from the viewpoint of improving flexibility and / or adhesiveness.
In another embodiment, from the viewpoint of improving flexibility and / or adhesion, at least one (preferably both) of R 1c and R 1d is — (CH 2 ) k — where k is 1 to Or R 1c is — (CH 2 ) m —Ar 2 — (CH 2 ) k — and / or R 1d is — (CH 2 ) k —Ar 2 — (CH 2 ). m −, more preferably at least one (preferably both) of R 1c and R 1d is — (CH 2 ) k — (wherein k is 1 to 4).
In another embodiment, R 1c and R 1d are from the group consisting of —CO—, or — (CH 2 ) k —, where k is 1-4, since a high refractive index is obtained. Selected. More preferably, at least one (preferably both) of R 1c and R 1d is — (CH 2 ) k — (wherein k is 1 to 4).

式(4)中、R2a及びR2bは、水素原子または炭素数1〜3のアルキル(具体的にはメチル、エチル、n−プロピル、またはイソプロピルであり、好ましくはメチルである)からなる群から選択される。R2a及びR2bは同一であっても異なっていてもよい。ジアステレオマー等の異性体の生成を抑制する点及び光重合をより均一に行う点からはR2a及びR2bは同一であることが好ましい。好ましくは、R2a及びR2bが水素原子またはメチルから選択され、特に好ましくはいずれも水素原子である。
式(4)中、nc及びndはそれぞれ独立して、1〜3の整数を表し、好ましくは1または2である。nc及びndは同一であっても異なっていてもよい。
In the formula (4), R 2a and R 2b are a group consisting of a hydrogen atom or alkyl having 1 to 3 carbon atoms (specifically, methyl, ethyl, n-propyl, or isopropyl, preferably methyl). Selected from. R 2a and R 2b may be the same or different. R 2a and R 2b are preferably the same from the viewpoint of suppressing the formation of isomers such as diastereomers and more uniformly performing photopolymerization. Preferably, R 2a and R 2b are selected from a hydrogen atom or methyl, and particularly preferably both are hydrogen atoms.
In the formula (4), and each of n c and n d independently represent an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2. n c and n d may be the same or different.

上記化合物(4)のように、末端に二重結合(末端のアリル基)を有する化合物はポリチオール化合物や不飽和二重結合などの重合性基を有する化合物と重合硬化しうる。本発明者らの検討により、これらのテトラチアスピロ化合物の一部は光重合可能であるものの、架橋密度が小さいことが判明した。例えば、後述する式(11)で表されるテトラチアスピロ化合物とポリチオール化合物とを用いた場合には、得られる硬化物の架橋密度が小さく、ガラス転移温度が低い(すなわち耐熱性が低い)ことが判明した。これらの単独ではチオール化合物との硬化反応物の架橋密度が小さい場合であっても、本発明の式(1)のテトラチアスピロ化合物と組み合わせて使用することで、硬化物の架橋密度を高め、ガラス転移温度の向上が可能となることを見出した。このような複数の種類のテトラチアスピロ化合物を組み合わせて用いることで、得られる硬化物の、屈折率、ガラス転移温度、柔軟性、接着性、重合収縮、表面硬度などの少なくとも一つの特性を調整することができる。   Like the compound (4), a compound having a double bond (terminal allyl group) at the terminal can be polymerized and cured with a compound having a polymerizable group such as a polythiol compound or an unsaturated double bond. As a result of studies by the present inventors, it has been found that some of these tetrathiaspiro compounds can be photopolymerized but have a low crosslinking density. For example, when a tetrathiaspiro compound represented by formula (11) and a polythiol compound described later are used, the resulting cured product has a low crosslinking density and a low glass transition temperature (that is, low heat resistance). There was found. Even if these alone are used when the crosslinking density of the cured reaction product with the thiol compound is small, the crosslinking density of the cured product is increased by using it in combination with the tetrathiaspiro compound of the formula (1) of the present invention, It has been found that the glass transition temperature can be improved. By using a combination of these types of tetrathiaspiro compounds, at least one characteristic such as refractive index, glass transition temperature, flexibility, adhesiveness, polymerization shrinkage, and surface hardness of the resulting cured product is adjusted. can do.

例えば、式(4)のテトラスピロ化合物において、X及び/またはXがSである化合物(以下「S−アリル化合物」ともいう)は、Oである化合物(以下「O−アリル化合物」ともいう)に比べて、屈折率がより高く、ガラス転移温度がより低くなる傾向にある。また、チオール化合物との光重合性は、O−アリル化合物の方が、S−アリル化合物より高い傾向にある。
本発明の実施形態の式(1)のテトラスピロ化合物において、X及び/またはXがSである化合物(以下「S−アルキン化合物」ともいう)は、Oである化合物(以下「O−アルキン化合物」ともいう)に比べて、屈折率がより高く、ガラス転移温度がより低くなる傾向にある。
また、式(4)のテトラスピロ化合物は、対応する本発明の実施形態の式(1)のテトラスピロ化合物に比べて、屈折率が高くなる傾向にある。
一実施形態において、光学材料用組成物は、O−アルキン化合物とS−アリル化合物とを含む。S−アリル化合物の低い架橋密度(ガラス転移温度)の特性を利用して、O−アルキンと混合することでガラス転移温度、接着性、及び柔軟性を調整しうる。
一実施形態において、光学材料用組成物は、O−アルキン化合物とO−アリル化合物とを含む。O−アルキン化合物とO−アリル化合物とは屈折率の差が大きいため、これらの混合系は、屈折率の調整に適する。
For example, in the tetraspiro compound of formula (4), a compound in which X c and / or X d is S (hereinafter also referred to as “S-allyl compound”) is a compound in which O is O (hereinafter also referred to as “O-allyl compound”). ), The refractive index is higher and the glass transition temperature tends to be lower. Moreover, the photopolymerizability with a thiol compound tends to be higher in the O-allyl compound than in the S-allyl compound.
In the tetraspiro compound of the formula (1) of the embodiment of the present invention, a compound in which X a and / or X b is S (hereinafter also referred to as “S-alkyne compound”) is a compound in which O is O (hereinafter referred to as “O-alkyne”). Compared to “compound”, the refractive index is higher and the glass transition temperature tends to be lower.
Further, the tetraspiro compound of formula (4) tends to have a higher refractive index than the corresponding tetraspiro compound of formula (1) of the embodiment of the present invention.
In one embodiment, the composition for optical materials comprises an O-alkyne compound and an S-allyl compound. By utilizing the characteristics of the low crosslink density (glass transition temperature) of the S-allyl compound, the glass transition temperature, adhesiveness, and flexibility can be adjusted by mixing with O-alkyne.
In one embodiment, the composition for optical materials includes an O-alkyne compound and an O-allyl compound. Since the difference in refractive index between the O-alkyne compound and the O-allyl compound is large, these mixed systems are suitable for adjusting the refractive index.

一実施形態において、式(4)のテトラチアスピロ化合物は下記式(11)〜(14)のいずれかで表される。   In one embodiment, the tetrathiaspiro compound of the formula (4) is represented by any of the following formulas (11) to (14).

式(11)〜(14)中、X及びXならびにR2c及びR2dは前記式(4)と同義である。 In formulas (11) to (14), Xc and Xd, and R2c and R2d have the same meaning as in formula (4).

式(12)または式(13)で表される化合物は、構造内に含まれるアルキル鎖及び/またはアリールがスペーサとして機能することで柔軟性及び/または接着性に優れる傾向がある。
式(11)または式(14)で表される化合物は、屈折率がより高い傾向にある。
The compound represented by the formula (12) or the formula (13) tends to be excellent in flexibility and / or adhesiveness because the alkyl chain and / or aryl contained in the structure functions as a spacer.
The compound represented by Formula (11) or Formula (14) tends to have a higher refractive index.

光学材料用組成物が式(4)で表される化合物を含む場合の、式(4)で表される化合物の含有量は特に制限されないが、一例をあげると、光学材料用組成物の合計(100質量部)に対して、例えば1質量部以上50質量部以下である。   The content of the compound represented by the formula (4) when the composition for the optical material includes the compound represented by the formula (4) is not particularly limited, but as an example, the total of the composition for the optical material For example, it is 1 part by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to (100 parts by mass).

上記式(4)で表されるテトラチアスピロ化合物は、下記式(A)’で表されるトリチオカーボネート化合物(以下「化合物(A)’」とも称する)と下記式(B)’で表されるエピスルフィド化合物(以下「化合物(B)’」とも称する)とを下記式(C)で表される亜鉛化合物触媒(触媒(C))の存在下で反応させることにより製造することができる。
該製造方法は、化合物(A)及び化合物(B)の代わりに、それぞれ上記化合物(A)’及び化合物(B)’を用いる点を除き上記化合物(1)の製造方法と同様である。
The tetrathiaspiro compound represented by the above formula (4) is represented by a trithiocarbonate compound represented by the following formula (A) ′ (hereinafter also referred to as “compound (A) ′”) and the following formula (B) ′. And an episulfide compound (hereinafter also referred to as “compound (B) ′”) in the presence of a zinc compound catalyst (catalyst (C)) represented by the following formula (C).
The production method is the same as the production method of the compound (1) except that the compound (A) ′ and the compound (B) ′ are used in place of the compound (A) and the compound (B), respectively.

上記式(1)のテトラチアスピロ化合物は両末端に炭素―炭素三重結合(プロパルギル基)を含む重合性基を有するため、重合反応により硬化し、光学材料(樹脂)が得られる。重合反応としては、光重合反応や熱重合反応などが挙げられる。周辺部材への熱的影響を考慮することなく重合可能である光重合反応(光重合性組成物)の方が好ましい。熱重合と光重合(光線照射による硬化)とを組み合わせてもよい。   Since the tetrathiaspiro compound of the above formula (1) has a polymerizable group containing a carbon-carbon triple bond (propargyl group) at both ends, it is cured by a polymerization reaction to obtain an optical material (resin). Examples of the polymerization reaction include a photopolymerization reaction and a thermal polymerization reaction. A photopolymerization reaction (photopolymerizable composition) that can be polymerized without considering the thermal influence on the peripheral members is preferred. Thermal polymerization and photopolymerization (curing by light irradiation) may be combined.

例えば、化合物(1)の末端の炭素―炭素三重結合(プロパルギル基)とポリチオール化合物のチオール基との付加反応(チオール−イン反応)により硬化反応が進行する。
For example, the curing reaction proceeds by an addition reaction (thiol-in reaction) between the terminal carbon-carbon triple bond (propargyl group) of compound (1) and the thiol group of the polythiol compound.

また、化合物(4)の末端の不飽和二重結合を含む重合性基(例えば、アリル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基など)とポリチオール化合物のチオール基との付加反応(チオール−エン反応)により硬化反応が進行する。
Further, an addition reaction (thiol-ene reaction) between a polymerizable group containing an unsaturated double bond at the terminal of the compound (4) (for example, allyl group, vinyl group, (meth) acryloyl group) and a thiol group of a polythiol compound. ) Causes the curing reaction to proceed.

上記のように、チオール−イン反応では、末端の炭素―炭素三重結合(プロパルギル基)1つに対して2つのチオール基(SH)が反応し得るのに対し、チオール−エン反応では、末端の二重結合1つに対して1つのチオール基(SH)が反応し得る。したがって、チオール−イン反応により得られる硬化物は、チオール−エン反応により得られる硬化物に比べて、架橋密度がより高くなる。   As described above, in the thiol-in reaction, two thiol groups (SH) can react with one terminal carbon-carbon triple bond (propargyl group), whereas in the thiol-ene reaction, the terminal thione-in reaction One thiol group (SH) can react with one double bond. Therefore, the cured product obtained by the thiol-in reaction has a higher crosslinking density than the cured product obtained by the thiol-ene reaction.

本発明の光学材料用組成物を重合反応させて光学材料を得るに際して、重合反応を促進するため重合触媒を添加することが好ましい。すなわち、本発明の組成物は前記光学材料用組成物と重合触媒とを含む重合硬化性組成物でありうる。上記式(1)のテトラチアスピロ化合物は容易に光重合可能である。したがって、本発明の一実施形態では、光学材料用組成物と重合触媒とを含む重合硬化性組成物を、紫外線または可視光の照射により硬化させることを特徴とする硬化物の製造方法が提供される。   When the composition for optical material of the present invention is subjected to a polymerization reaction to obtain an optical material, it is preferable to add a polymerization catalyst in order to accelerate the polymerization reaction. That is, the composition of the present invention may be a polymerization curable composition comprising the optical material composition and a polymerization catalyst. The tetrathiaspiro compound of the above formula (1) can be easily photopolymerized. Therefore, in one embodiment of the present invention, there is provided a method for producing a cured product, which comprises curing a polymerization curable composition containing a composition for optical materials and a polymerization catalyst by irradiation with ultraviolet rays or visible light. The

光重合反応の場合、本発明の組成物(光学材料用組成物または重合硬化性組成物)を、光線(活性エネルギー線)の照射により硬化させることにより、硬化物としての光学材料(樹脂)が製造される。光線としては組成物の効果が可能であれば特に制限されないが、通常、紫外線、可視光線、放射線、電子線であり、好ましく紫外線または可視光、より好ましくは重合速度が速いことから紫外線である。光線の照射強度は特に制限されないが、通常10〜100000mW/cmである。照射時間は特に制限されないが、通常1分〜数時間、例えば1〜60分である。照射温度は特に制限されず、室温付近で重合可能である。 In the case of a photopolymerization reaction, the optical material (resin) as a cured product is obtained by curing the composition of the present invention (composition for optical material or polymerization curable composition) by irradiation with light (active energy rays). Manufactured. The light is not particularly limited as long as the effect of the composition is possible, but is usually ultraviolet light, visible light, radiation, or electron beam, preferably ultraviolet light or visible light, and more preferably ultraviolet light because of a high polymerization rate. The irradiation intensity of light is not particularly limited, but is usually 10 to 100,000 mW / cm 2 . The irradiation time is not particularly limited, but is usually 1 minute to several hours, for example 1 to 60 minutes. Irradiation temperature is not particularly limited, and polymerization is possible at around room temperature.

重合触媒としては、特に制限はなく、反応物の種類、重合条件等に合わせて、適宜選択すればよい。光重合の場合、光(好ましくは活性エネルギー線)の照射によりラジカルを発生する化合物(光分解型ラジカル重合開始剤)が好ましく、具体例としては、ベンゾイン誘導体、ベンジル誘導体、ベンゾフェノン誘導体、アセトフェノン誘導体、アシルフォスフィンオキサイド誘導体が挙げられる。その中でも市販品として、ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン(チバ・スペシャルティケミカルズの商品名イルガキュア(登録商標)184)、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン(イルガキュア(登録商標)2959)、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド(チバ・スペシャルティケミカルズの商品名イルガキュア(登録商標)TPO)、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(チバ・スペシャルティケミカルズの商品名イルガキュア(登録商標)819)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(商品名イルガキュア(登録商標)1173)などが好ましく使用される。
中でも、硬化反応を完結させるためには均一な重合硬化性組成物を得ることが好ましく、テトラチアスピロ化合物やポリチオール化合物との相溶性に優れるもの(例えば、ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン(商品名イルガキュア(登録商標)184)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(商品名イルガキュア(登録商標)1173)などのヒドロキシアルキルフェノン誘導体)が好ましい。特に、Xおよび/またはXがS(硫黄原子)であるテトラチアスピロ化合物に対しては相溶性に優れる液状の2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(商品名イルガキュア(登録商標)1173)、または固体触媒の中でも溶解性の高いヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン(商品名イルガキュア(登録商標)184)等を用いることが好ましい。また、テトラチアスピロ化合物の中でも硬化反応性が低い化合物に対しては、ヒドロキシアルキルフェノン誘導体より相溶性は劣るもののラジカル発生効率の高い重合触媒(例えば、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(商品名イルガキュア(登録商標)819)、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド(商品名イルガキュア(登録商標)TPO)などのアシルフォスフィンオキサイド誘導体)を用いることが好ましい。相溶性と反応性とのバランスをとるために、上記重合触媒群は組み合わせて用いることも有効である。
There is no restriction | limiting in particular as a polymerization catalyst, What is necessary is just to select suitably according to the kind of reaction material, polymerization conditions, etc. In the case of photopolymerization, a compound that generates radicals upon irradiation with light (preferably active energy rays) (photodegradable radical polymerization initiator) is preferable. Specific examples include benzoin derivatives, benzyl derivatives, benzophenone derivatives, acetophenone derivatives, And acylphosphine oxide derivatives. Among these, as commercially available products, hydroxycyclohexyl-phenyl ketone (trade name Irgacure (registered trademark) 184 of Ciba Specialty Chemicals), 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl- 1-propan-1-one (Irgacure® 2959), 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide (trade name Irgacure® TPO from Ciba Specialty Chemicals), bis (2, 4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide (trade name Irgacure (registered trademark) 819 of Ciba Specialty Chemicals), 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (trade name Irgacure ( Registered trademark) 1173) Etc. are preferably used.
Among them, in order to complete the curing reaction, it is preferable to obtain a uniform polymerization curable composition, which has excellent compatibility with a tetrathiaspiro compound or a polythiol compound (for example, hydroxycyclohexyl-phenyl ketone (trade name: Irgacure ( (Registered trademark) 184) and 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (trade name Irgacure (registered trademark) 1173) and other hydroxyalkylphenone derivatives) are preferable. In particular, a liquid 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one having excellent compatibility with a tetrathiaspiro compound in which Xa and / or Xb is S (sulfur atom) (commodity) It is preferable to use Irgacure (registered trademark) 1173) or hydroxycyclohexyl-phenyl ketone (trade name Irgacure (registered trademark) 184) having high solubility among solid catalysts. Further, among tetrathiaspiro compounds having a low curing reactivity, a polymerization catalyst (for example, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) having a high radical generation efficiency although having a lower compatibility than a hydroxyalkylphenone derivative. -Phenylphosphine oxide (trade name: Irgacure (registered trademark) 819), 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide (trade name: Irgacure (registered trademark) TPO) and other acylphosphine oxide derivatives are used. It is preferable. In order to balance the compatibility and the reactivity, it is also effective to use the polymerization catalyst group in combination.

あるいは、光重合反応に用いる重合触媒として、酸化剤と還元剤との共存でラジカル(遊離基)を発生する化合物(レドックス系重合開始剤)を使用することも好ましい。具体例としては、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;過酸化水素、t−ブチルパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド等の過酸化物等から選択される酸化物と、L−アスコルビン酸、亜硫酸水素ナトリウム等から選択される還元性化合物とを組み合わせた系が挙げられる。
あるいは、光重合反応に用いる重合触媒として、可視光などの光の照射によりラジカルを発生する光レドックス触媒も好ましく使用される。具体例としては、ルテニウム(II)ポリピリジル錯体(例えば、Ru(bpz)−(PF触媒など)、イリジウム(III)フェニルピリジル錯体などの遷移金属錯体が挙げられる。
Or it is also preferable to use the compound (redox type polymerization initiator) which generate | occur | produces a radical (free radical) by coexistence with an oxidizing agent and a reducing agent as a polymerization catalyst used for photopolymerization reaction. Specific examples include persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate, and ammonium persulfate; oxides selected from peroxides such as hydrogen peroxide, t-butyl peroxide, and methyl ethyl ketone peroxide; The system which combined the reducing compound selected from ascorbic acid, sodium hydrogensulfite, etc. is mentioned.
Alternatively, a photoredox catalyst that generates radicals by irradiation with light such as visible light is also preferably used as the polymerization catalyst used in the photopolymerization reaction. Specific examples include transition metal complexes such as ruthenium (II) polypyridyl complexes (for example, Ru (bpz) 3- (PF 6 ) 2 catalyst) and iridium (III) phenyl pyridyl complexes.

熱重合反応の場合、本発明の組成物(光学材料用組成物または重合硬化性組成物)を、加熱によって重合(硬化)させることで硬化物としての光学材料(樹脂)が製造される。
熱重合反応に用いる重合触媒として、加熱によりラジカルを発生する化合物(熱分解型ラジカル重合開始剤)が好ましい。具体例としては、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩;過酸化水素;t−ブチルハイドロパーオキサイドなどの有機過酸化物;2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩、2,2’−アゾビス[2−2(−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)などのアゾ化合物が挙げられる。
In the case of a thermal polymerization reaction, an optical material (resin) as a cured product is produced by polymerizing (curing) the composition (optical material composition or polymerization curable composition) of the present invention by heating.
As the polymerization catalyst used in the thermal polymerization reaction, a compound that generates radicals by heating (thermal decomposition type radical polymerization initiator) is preferable. Specific examples include persulfates such as sodium persulfate, ammonium persulfate, and potassium persulfate; hydrogen peroxide; organic peroxides such as t-butyl hydroperoxide; 2,2′-azobis (2-amidinopropane) Examples thereof include azo compounds such as dihydrochloride, 2,2′-azobis [2-2 (-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, and 2,2′-azobis (2-methylpropionitrile).

重合触媒は一種を単独でまたは複数種を混合して使用することができる。
重合触媒の添加量は、組成物の成分、混合比及び重合硬化方法によって変化するため一概には決められないが、通常は光学材料用組成物の合計100質量%に対して、0.0001質量%〜10質量%、好ましくは、0.001質量%〜5質量%である。添加量が10質量%より多いと急速に重合する場合がある。添加量が0.0001質量%より少ないと光学材料用組成物が十分に硬化せず耐熱性が不良となる場合がある。したがって、本発明の好ましい一形態において、光学材料の製造方法は重合触媒を前記光学材料用組成物総量に対して0.0001〜10質量%添加し、重合硬化させる工程を含む。
A polymerization catalyst can be used individually by 1 type or in mixture of multiple types.
The addition amount of the polymerization catalyst varies depending on the components of the composition, the mixing ratio, and the polymerization curing method, but is not generally determined, but is usually 0.0001 mass with respect to a total of 100 mass% of the composition for optical materials. % To 10% by mass, preferably 0.001% to 5% by mass. If the amount added is more than 10% by mass, polymerization may occur rapidly. If the amount added is less than 0.0001% by mass, the composition for optical materials may not be sufficiently cured, resulting in poor heat resistance. Therefore, in a preferred embodiment of the present invention, the method for producing an optical material includes a step of adding 0.0001 to 10% by mass of a polymerization catalyst with respect to the total amount of the composition for optical materials, and curing the polymerization.

本発明の組成物の加熱による重合(硬化)は通常、以下のようにして行われる。即ち、硬化時間は通常1〜100時間であり、硬化温度は通常−10℃〜140℃である。重合は所定の重合温度で所定時間保持する工程、0.1℃〜100℃/hの昇温を行う工程、0.1℃〜100℃/hの降温を行う工程によって、またはこれらの工程を組み合わせて行う。なお、硬化時間とは昇温過程等を含めた重合硬化時間をいい、所定の重合(硬化)温度で保持する工程に加えて、所定の重合(硬化)温度へと昇温・冷却工程を含む。   The polymerization (curing) by heating of the composition of the present invention is usually performed as follows. That is, the curing time is usually 1 to 100 hours, and the curing temperature is usually −10 ° C. to 140 ° C. The polymerization is performed by a step of holding at a predetermined polymerization temperature for a predetermined time, a step of raising the temperature from 0.1 ° C to 100 ° C / h, a step of lowering the temperature from 0.1 ° C to 100 ° C / h, or these steps. Do it in combination. The curing time means a polymerization curing time including a temperature rising process, and includes a temperature raising / cooling step to a predetermined polymerization (curing) temperature in addition to a step of maintaining at a predetermined polymerization (curing) temperature. .

重合硬化工程(光重合及び熱重合)は特に限定されないが、金属、セラミック、ガラス、樹脂製等の金型を用いた硬化工程であることが好適である。具体的には、組成物の各成分(光学材料組成物の各成分、重合触媒等)を混合する。これらは、全て同一容器内で同時に撹拌下に混合しても、各原料を段階的に添加混合しても、数成分を別々に混合後さらに同一容器内で再混合しても良い。また、各原料及び副原料はいかなる順序で混合してもかまわない。混合にあたり、設定温度、これに要する時間等は基本的には各成分が十分に混合される条件であれば良い。このようにして得られた光学材料用組成物または重合硬化性組成物はモールド等の型に注型し、加熱や紫外線などの光線の照射によって重合硬化反応が進められた後、型から外される。このようにして、本発明の光学材料用組成物または重合硬化性組成物を硬化した光学材料が得られる。重合反応(硬化工程)は、空気中、または、窒素等の不活性ガス雰囲気下、減圧下または加圧下のいずれの雰囲気下でも行うことができる。   The polymerization curing step (photopolymerization and thermal polymerization) is not particularly limited, but is preferably a curing step using a metal, ceramic, glass, resin, or other mold. Specifically, each component of the composition (each component of the optical material composition, a polymerization catalyst, etc.) is mixed. These may all be mixed in the same container under stirring at the same time, each raw material may be added and mixed in stages, or several components may be mixed separately and then remixed in the same container. Each raw material and auxiliary raw material may be mixed in any order. In mixing, the set temperature, the time required for this, and the like may basically be the conditions under which each component is sufficiently mixed. The composition for optical material or the polymerization curable composition thus obtained is poured into a mold or the like, and after the polymerization and curing reaction is advanced by irradiation with light such as heating or ultraviolet rays, the composition is removed from the mold. The Thus, the optical material which hardened | cured the composition for optical materials or the polymerization curable composition of this invention is obtained. The polymerization reaction (curing step) can be performed in air or in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, under reduced pressure or under pressure.

硬化終了後、得られた光学材料を50〜150℃の温度で10分〜5時間程度アニール処理を行うことは、本発明の光学材料の歪を除くために好ましい処理である。さらに得られた光学材料に対して、必要に応じてハードコート、反射防止、等の表面処理を行ってもよい。   After the curing is completed, annealing the obtained optical material at a temperature of 50 to 150 ° C. for about 10 minutes to 5 hours is a preferable treatment for removing the distortion of the optical material of the present invention. Further, the obtained optical material may be subjected to surface treatment such as hard coating and antireflection, if necessary.

本発明の光学材料を製造する際、光学材料用組成物に紫外線吸収剤、酸化防止剤、密着性改善剤、離型剤等の添加剤を加え、得られる光学材料の実用性をより向上せしめることはもちろん可能である。   When the optical material of the present invention is produced, additives such as an ultraviolet absorber, an antioxidant, an adhesion improver, and a release agent are added to the optical material composition to further improve the practicality of the resulting optical material. Of course it is possible.

本発明の組成物(光学材料用組成物・重合硬化性組成物)は、上述のようにして高い屈折率、高い透明性、優れた柔軟性、優れた接着性、高い架橋密度、高いガラス転移温度、及び優れた表面硬度などの少なくとも一つに優れた成形体を与えることができる。このように、上記組成物を硬化して得られる成形体(硬化物)もまた、本発明の1つである。
一実施形態の成形体(硬化物)は、ガラス転移温度が−20℃以上である。このような成形体は、広範な用途に使用できる。
The composition of the present invention (optical material composition / polymerization curable composition) has a high refractive index, high transparency, excellent flexibility, excellent adhesion, high crosslink density, and high glass transition as described above. A molded article excellent in at least one of temperature and excellent surface hardness can be provided. Thus, the molded object (hardened | cured material) obtained by hardening | curing the said composition is also one of this invention.
The molded body (cured product) of one embodiment has a glass transition temperature of −20 ° C. or higher. Such a molded body can be used for a wide range of applications.

成形体は、例えば、光学材料(部材)、機械部品材料、電気・電子部品材料、自動車部品材料、土木建築材料、成形材料等の他、塗料や接着剤の材料等の各種用途に有用である。中でも、光学材料、例えば、眼鏡レンズ、(デジタル)カメラ用撮像レンズ、光ビーム集光レンズ、光拡散用レンズ等のレンズ、LED用封止材、光学用接着剤、光伝送用接合材料、プリズム、フィルター、回折格子、ウォッチガラス、表示装置用のカバーガラス等の透明ガラスやカバーガラス等の光学用途;LCDや有機ELやPDP等の表示素子用基板、カラーフィルター用基板、タッチパネル用基板、ディスプレイバックライト、導光板、ディスプレイ保護膜、反射防止フィルム、防曇フィルム等のコーティング剤(コーティング膜)などの表示デバイス用途等が好適である。上記光学材料としては、特に、光学用接着剤、プリズム、コーティング剤であることが好適である。   The molded body is useful for various applications such as optical materials (members), mechanical component materials, electrical / electronic component materials, automobile component materials, civil engineering and building materials, molding materials, paint materials, and adhesive materials. . Among them, optical materials such as eyeglass lenses, (digital) camera imaging lenses, light beam condensing lenses, light diffusion lenses, LED sealing materials, optical adhesives, optical transmission bonding materials, prisms , Filters, diffraction gratings, watch glasses, transparent glass such as cover glass for display devices, and cover glass, etc .; LCD, organic EL and PDP display element substrates, color filter substrates, touch panel substrates, displays Display device uses such as a coating agent (coating film) such as a backlight, a light guide plate, a display protective film, an antireflection film, and an antifogging film are suitable. In particular, the optical material is preferably an optical adhesive, a prism, or a coating agent.

以下、実施例を示して本発明について更に具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施することができる。
以下の実施例中の「室温」は通常約10℃から約35℃を示す。%は特記しない限り重量パーセントを示す。また、「Bp」は沸点を示す。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and can be arbitrarily modified and implemented without departing from the gist of the present invention.
“Room temperature” in the following examples usually indicates about 10 ° C. to about 35 ° C. % Indicates weight percent unless otherwise specified. “Bp” represents a boiling point.

<評価>
1.屈折率の評価
化合物及び光学材料(硬化物)の屈折率及びアッベ数は、アッベ屈折率計(アタゴ社製NAR−1T SOLID)にて測定した。単量体化合物の屈折率は、21℃、589nm(D線)で測定した値である。なお、単量体化合物はいずれも液体またはシロップ状であり、液体状態で屈折率及びアッベ数を測定した。硬化物の屈折率は、25℃、589nm(D線)で測定した値である。
2.化合物の同定
400MHz核磁気共鳴分光装置(H及び13C NMR)(JEOL社製 ECS−400SS)。
3.5%重量減少温度の測定
5%重量減少温度は示差熱熱重量同時測定装置(日立ハイテクサイエンス社製TG/DTA6200)を用いて測定した。具体的には、サンプルを、窒素雰囲気下で常温より10℃/分で昇温し、重量が初期重量に比べて5%の重量減少した温度を求めた。5%重量減少温度が大きいほど耐熱性が高いことを示す。
4.ガラス転移温度の測定
ガラス転移温度は、示差熱走査熱量分析計(DSC)により測定した(日立ハイテクサイエンス社製DSC6200)。具体的には、サンプルを、窒素雰囲気下で−80℃または−60℃より5℃/分で昇温し、ベースラインが下がる場所の変曲点での接線の交点をガラス転移温度とした。
<Evaluation>
1. Evaluation of Refractive Index The refractive index and Abbe number of the compound and the optical material (cured product) were measured with an Abbe refractometer (NAR-1T SOLID manufactured by Atago Co., Ltd.). The refractive index of the monomer compound is a value measured at 21 ° C. and 589 nm (D line). The monomer compounds were all liquid or syrup, and the refractive index and Abbe number were measured in the liquid state. The refractive index of the cured product is a value measured at 25 ° C. and 589 nm (D line).
2. Identification of compound 400 MHz nuclear magnetic resonance spectrometer ( 1 H and 13 C NMR) (ECS-400SS manufactured by JEOL).
Measurement of 3.5% weight reduction temperature The 5% weight reduction temperature was measured using a differential thermothermal weight simultaneous measurement apparatus (TG / DTA6200 manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.). Specifically, the temperature of the sample was increased from normal temperature at 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere, and the temperature at which the weight was reduced by 5% compared to the initial weight was determined. Higher 5% weight loss temperature indicates higher heat resistance.
4). Measurement of glass transition temperature The glass transition temperature was measured with a differential thermal scanning calorimeter (DSC) (DSC6200 manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation). Specifically, the temperature of the sample was increased from −80 ° C. or −60 ° C. at 5 ° C./min in a nitrogen atmosphere, and the intersection of tangents at the inflection point where the baseline was lowered was defined as the glass transition temperature.

<テトラチアスピロ化合物の製造>
合成例1
2,7−及び2,8−ビス(2−プロピニルオキシメチル)−1,4,6,9−テトラチオアスピロ[4.4]ノナン(異性体混合物)(化合物4)の合成
<Production of tetrathiaspiro compound>
Synthesis example 1
Synthesis of 2,7- and 2,8-bis (2-propynyloxymethyl) -1,4,6,9-tetrathioaspiro [4.4] nonane (mixture of isomers) (compound 4)

工程(1) グリシジルプロパルギルエーテル(化合物1)の合成
100mLナスフラスコに2−プロピン−1−オール(5.61g,100mmol)とエピクロロヒドリン(18.5g,200mmol)を加え、氷浴で0℃に冷却した。この混合液を撹拌しながら水酸化ナトリウム(4.20g,105mmol)を30分以上かけて加え、0℃で3時間攪拌した。氷浴をはずして油浴で50℃に昇温した後12時間攪拌した。反応液を室温まで冷却した後にエーテル(50mL)を加えて不溶物を濾別した。不溶物を更にエーテル(25mL×2)で洗浄し、合わせた有機相を純水(50mL×2)で洗浄した。有機相に硫酸ナトリウムを加えて乾燥後、エバポレーターで溶媒留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:クロロホルム=1:1)で精製し、無色透明液体のグリシジルプロパルギルエーテル(化合物1)を収率65%(7.28g)で得た。
Step (1) Synthesis of glycidyl propargyl ether (compound 1)
2-Propin-1-ol (5.61 g, 100 mmol) and epichlorohydrin (18.5 g, 200 mmol) were added to a 100 mL eggplant flask and cooled to 0 ° C. in an ice bath. While stirring this mixed solution, sodium hydroxide (4.20 g, 105 mmol) was added over 30 minutes, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 3 hours. The ice bath was removed and the temperature was raised to 50 ° C. in an oil bath, followed by stirring for 12 hours. The reaction mixture was cooled to room temperature, ether (50 mL) was added, and the insoluble material was filtered off. The insoluble material was further washed with ether (25 mL × 2), and the combined organic phase was washed with pure water (50 mL × 2). Sodium sulfate was added to the organic phase and dried, and then the solvent was distilled off with an evaporator. The residue was purified by silica gel column chromatography (hexane: chloroform = 1: 1) to obtain a colorless transparent liquid glycidyl propargyl ether (Compound 1) in a yield of 65% (7.28 g).

工程(2) 2−(2−プロピニルオキシメチル)チイラン(化合物2)の合成
100mLナスフラスコ中のグリシジルプロパルギルエーテル(4.49g,40mmol)に2,3−ブタンジオール(8mL)を加え、更にチオシアン酸カリウム(KSCN)(7.77g,80mmol)を加えて油浴25℃で攪拌した。H NMR分析より8時間後に反応を停止し、反応混合物にクロロホルム(20mL)及び純水(20mL)を加え、1分間撹拌した。有機層を純水(20mL)及び飽和食塩水(20mL)で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。エバポレーターで溶媒留去後に残渣を減圧蒸留で精製し、無色透明液体の2−(2−プロピニルオキシメチル)チイラン(化合物2)を収率92%(4.71g,Bp:52−53℃/0.2kPa)で得た。
Step (2) Synthesis of 2- (2-propynyloxymethyl) thiirane (Compound 2)
2,3-butanediol (8 mL) was added to glycidyl propargyl ether (4.49 g, 40 mmol) in a 100 mL eggplant flask, and further potassium thiocyanate (KSCN) (7.77 g, 80 mmol) was added at 25 ° C. in an oil bath. Stir. The reaction was stopped 8 hours after 1 H NMR analysis, and chloroform (20 mL) and pure water (20 mL) were added to the reaction mixture, followed by stirring for 1 minute. The organic layer was washed with pure water (20 mL) and saturated brine (20 mL), dried by adding sodium sulfate. After evaporation of the solvent with an evaporator, the residue was purified by distillation under reduced pressure to obtain a colorless transparent liquid 2- (2-propynyloxymethyl) thiirane (compound 2) in a yield of 92% (4.71 g, Bp: 52-53 ° C./0). .2 kPa).

工程(3) 4−(2−プロピニルオキシメチル)−1,3−ジチオラン−2−チオン(化合物3)の合成
30mLナスフラスコ中の1,2,−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン(44.9mg,0.4mmol)に二硫化炭素(6.09g,80mmol)を加え、油浴25℃で10分間攪拌した。そこへ2−(2−プロピニルオキシメチル)チイラン(2.56g,20mmol)を加えて油浴25℃で攪拌を続けた。H NMR分析より24時間後に反応を停止し、反応混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:アセトン=3:1)で精製し、黄色油状物の4−(2−プロピニルオキシメチル)−1,3−ジチオラン−2−チオン(化合物3)を収率98%(4.02g)で得た。
Step (3) Synthesis of 4- (2-propynyloxymethyl) -1,3-dithiolane-2-thione (Compound 3)
Carbon disulfide (6.09 g, 80 mmol) was added to 1,2, -dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidine (44.9 mg, 0.4 mmol) in a 30 mL eggplant flask, and the oil bath was used at 25 ° C. Stir for 10 minutes. 2- (2-propynyloxymethyl) thiirane (2.56 g, 20 mmol) was added thereto and stirring was continued at 25 ° C. in an oil bath. The reaction was stopped 24 hours after 1 H NMR analysis, and the reaction mixture was purified by silica gel column chromatography (hexane: acetone = 3: 1) to give 4- (2-propynyloxymethyl) -1,3 as a yellow oil. -Dithiolane-2-thione (compound 3) was obtained with a yield of 98% (4.02 g).

工程(4) 2,7−及び2,8−ビス(2−プロピニルオキシメチル)−1,4,6,9−テトラチオアスピロ[4.4]ノナン(化合物4)(異性体混合物)の合成
200mLナスフラスコ中の4−(2−プロピニルオキシメチル)−1,3−ジチオラン−2−チオン(1.02g,5mmol)に乾燥ジクロロメタン(50mL)を加え溶解し、そこへヨウ化亜鉛(80mg,0.25mmol)を加えた後、氷浴で0℃に冷却して攪拌した。この反応液に、乾燥ジクロロメタン(50mL)に溶解した2−(2−プロピニルオキシメチル)チイラン(641mg,5mmol)を2時間かけて滴下し、氷浴を外して25℃に昇温した後12時間攪拌した。次に反応混合物をエバポレーターで溶媒留去し、残渣を乾燥テトラヒドロフラン(20mL)に溶解して乾燥エチレンジアミン(150mg,2.5mmol)を加え、油浴25℃で12時間攪拌した。エバポレーターで溶媒を留去した後にt−ブチルメチルエーテル(50mL)を加え、20%水酸化カリウム水溶液(20mL×2)、純水(20mL)、飽和食塩水(20mL)で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。エバポレーターで溶媒留去後に残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:クロロホルム=2:1)で精製し、淡黄色油状物のテトラチアスピロ化合物(化合物4)を収率81%(1.35g)で得た。
化合物4の屈折率は、1.594であった。また、得られた化合物4をH及び13C NMR分析にて同定した。H及び13C NMRデータを図1に示す。
Step (4) of 2,7- and 2,8-bis (2-propynyloxymethyl) -1,4,6,9-tetrathioaspiro [4.4] nonane (compound 4) (isomer mixture) Composition
Dry dichloromethane (50 mL) was added to 4- (2-propynyloxymethyl) -1,3-dithiolane-2-thione (1.02 g, 5 mmol) in a 200 mL eggplant flask and dissolved therein, and zinc iodide (80 mg, (0.25 mmol) was added, and the mixture was cooled to 0 ° C. with an ice bath and stirred. To this reaction solution, 2- (2-propynyloxymethyl) thiirane (641 mg, 5 mmol) dissolved in dry dichloromethane (50 mL) was added dropwise over 2 hours, the ice bath was removed and the temperature was raised to 25 ° C. and then 12 hours. Stir. Next, the solvent of the reaction mixture was removed by an evaporator, the residue was dissolved in dry tetrahydrofuran (20 mL), dry ethylenediamine (150 mg, 2.5 mmol) was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 12 hours. After evaporating the solvent with an evaporator, t-butyl methyl ether (50 mL) was added, and the mixture was washed with 20% aqueous potassium hydroxide solution (20 mL × 2), pure water (20 mL), saturated brine (20 mL), and sodium sulfate was added. In addition, it was dried. After evaporating the solvent with an evaporator, the residue was purified by silica gel column chromatography (hexane: chloroform = 2: 1) to obtain a tetrathiaspiro compound (compound 4) as a pale yellow oil in a yield of 81% (1.35 g). It was.
The refractive index of Compound 4 was 1.594. In addition, the obtained compound 4 was identified by 1 H and 13 C NMR analysis. 1 H and 13 C NMR data are shown in FIG.

合成例2
2,7−及び2,8−ビス(アリルチオメチル)−1,4,6,9−テトラチオスピロ[4.4]ノナン(異性体混合物)(化合物5)の合成
Synthesis example 2
Synthesis of 2,7- and 2,8-bis (allylthiomethyl) -1,4,6,9-tetrathiospiro [4.4] nonane (mixture of isomers) (compound 5)

200mLナスフラスコ中の4−(アリルチオメチル)−1,3−ジチオラン−2−チオン(1.11g,5mmol)に乾燥ジクロロメタン(50mL)を加え溶解し、そこへヨウ化亜鉛(80mg,0.25mmol)を加えた後、氷浴で0℃に冷却して撹拌を開始した。この反応液に、乾燥ジクロロメタン(50mL)に溶解した2−アリルチオメチルチイラン(731mg,5mmol)を2時間かけて滴下し、氷浴をはずして25℃に昇温した後12時間撹拌した。次に反応混合物をエバポレーターで溶媒留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル=10:1)で精製後、25℃で24時間真空乾燥して無色透明液体の化合物(化合物5)を収率92%(1.69g)で得た。
得られた比較化合物の屈折率は、1.643であった。
Dry dichloromethane (50 mL) was added to 4- (allylthiomethyl) -1,3-dithiolane-2-thione (1.11 g, 5 mmol) in a 200 mL eggplant flask and dissolved therein, and zinc iodide (80 mg, 0. 25 mmol) was added, and the mixture was cooled to 0 ° C. in an ice bath and stirring was started. To this reaction solution, 2-allylthiomethylthiirane (731 mg, 5 mmol) dissolved in dry dichloromethane (50 mL) was added dropwise over 2 hours, the ice bath was removed, the temperature was raised to 25 ° C., and the mixture was stirred for 12 hours. Next, the reaction mixture was evaporated using an evaporator, and the residue was purified by silica gel column chromatography (hexane: ethyl acetate = 10: 1) and then vacuum dried at 25 ° C. for 24 hours to give a colorless transparent liquid compound (compound 5). Was obtained in a yield of 92% (1.69 g).
The obtained comparative compound had a refractive index of 1.463.

合成例3:反応条件の検討
2,7−及び2,8−ビス(2−プロピニルオキシメチル)−1,4,6,9−テトラチオアスピロ[4.4]ノナン(異性体混合物)(化合物4)の合成
Synthesis Example 3: Examination of reaction conditions 2,7- and 2,8-bis (2-propynyloxymethyl) -1,4,6,9-tetrathioaspiro [4.4] nonane (mixture of isomers) ( Synthesis of compound 4)

例(A−1)ヨウ化亜鉛を用いた化合物4の合成
10mLナスフラスコ中の4−(2−プロピニルオキシメチル)−1,3−ジチオラン−2−チオン(20.4mg,0.1mmol)に乾燥ジクロロメタン(1mL)を加え溶解し、そこへヨウ化亜鉛(0.005mmol;0.05当量;5モル%)を加えた後、氷浴で0℃に冷却して撹拌を開始した。この反応液に、乾燥ジクロロメタン(1mL)に溶解した2−(2−プロピニルオキシメチル)チイラン(12.8mg,0.1mmol)を1時間かけて滴下し、氷浴をはずして25℃に昇温した後12時間撹拌した。次に反応混合物をH NMR分析して目的物と副生成物の生成比(収率)を算出した。化合物4の収率は表1の通りである。
Example (A-1) Synthesis of compound 4 using zinc iodide 4- (2-propynyloxymethyl) -1,3-dithiolane-2-thione (20.4 mg, 0.1 mmol) in a 10 mL eggplant flask Dry dichloromethane (1 mL) was added and dissolved, and zinc iodide (0.005 mmol; 0.05 equivalents; 5 mol%) was added thereto, and then the mixture was cooled to 0 ° C. in an ice bath and stirring was started. To this reaction solution, 2- (2-propynyloxymethyl) thiirane (12.8 mg, 0.1 mmol) dissolved in dry dichloromethane (1 mL) was added dropwise over 1 hour, the ice bath was removed and the temperature was raised to 25 ° C. And stirred for 12 hours. Next, the reaction mixture was subjected to 1 H NMR analysis, and the production ratio (yield) of the target product and by-products was calculated. The yield of compound 4 is as shown in Table 1.

例(A−2)臭化亜鉛を用いた化合物4の合成
ヨウ化亜鉛を臭化亜鉛に変更したことを除き上記(A−1)と同様にして化合物4と副生成物の生成比(収率)を算出した。化合物4の収率は表1の通りである。
Example (A-2) Synthesis of Compound 4 Using Zinc Bromide The ratio of compound 4 to by-product (yield) was the same as (A-1) except that zinc iodide was changed to zinc bromide. Rate) was calculated. The yield of compound 4 is as shown in Table 1.

例(A−3)塩化亜鉛を用いた化合物4の合成
ヨウ化亜鉛を塩化亜鉛に変更したことを除き上記(A−1)と同様にして化合物4と副生成物の生成比(収率)を算出した。化合物4の収率は表1の通りである。
Example (A-3) Synthesis of Compound 4 Using Zinc Chloride Production Ratio (Yield) of Compound 4 and By-Products Same as (A-1) except that zinc iodide was changed to zinc chloride Was calculated. The yield of compound 4 is as shown in Table 1.

例(A−4)酢酸亜鉛を用いた化合物4の合成
ヨウ化亜鉛を酢酸亜鉛に変更したことを除き上記(A−1)と同様にして化合物4と副生成物の生成比(収率)を算出した。化合物4の収率は表1の通りである。
Example (A-4) Synthesis of Compound 4 Using Zinc Acetate The production ratio (yield) of Compound 4 and by-products was the same as (A-1) above except that zinc iodide was changed to zinc acetate. Was calculated. The yield of compound 4 is as shown in Table 1.

例(A−5)ヨウ化銅(I)を用いた化合物4の合成
ヨウ化亜鉛をヨウ化銅(I)に変更したことを除き上記(A−1)と同様にして化合物4と副生成物の生成比(収率)を算出した。化合物4の収率は表1の通りである。
Example (A-5) Synthesis of Compound 4 Using Copper (I) Iodide Compound 4 and by-products were produced in the same manner as (A-1) except that zinc iodide was changed to copper (I). The product production ratio (yield) was calculated. The yield of compound 4 is as shown in Table 1.

例(A−6)塩化銅(II)を用いた化合物4の合成
ヨウ化亜鉛を塩化銅(II)に変更したことを除き上記(A−1)と同様にして化合物4と副生成物の生成比(収率)を算出した。化合物4の収率は表1の通りである。
Example (A-6) Synthesis of Compound 4 Using Copper (II) Chloride Compound 4 and by-products were synthesized in the same manner as (A-1) except that zinc iodide was changed to copper (II) chloride. The production ratio (yield) was calculated. The yield of compound 4 is as shown in Table 1.

上記表1から、亜鉛化合物触媒を用いた本発明の製造方法を用いた実施例(A−1〜A−3)では、簡便な方法により、副生成物の生成が抑制され、目的とするスピロ環化合物が高収率(高い選択性)で得られることが確認された。特にヨウ化亜鉛を用いた場合(A−1)が最も高活性かつ高選択性であった。
一方、触媒の配位子として酸素原子配位子を用いた場合(A−4)、亜鉛以外の金属の錯体触媒を用いた場合(A−5,A−6)には反応が進行しなかったことから、これらの金属錯体は触媒活性が非常に低いことが確認された。
From Table 1 above, in Examples (A-1 to A-3) using the production method of the present invention using a zinc compound catalyst, the production of by-products is suppressed by a simple method, and the target spiro is obtained. It was confirmed that the ring compound was obtained in high yield (high selectivity). In particular, when zinc iodide was used (A-1) was the most highly active and highly selective.
On the other hand, the reaction does not proceed when an oxygen atom ligand is used as the catalyst ligand (A-4) or when a metal complex catalyst other than zinc is used (A-5, A-6). From these results, it was confirmed that these metal complexes have very low catalytic activity.

合成例4
2,7−及び2,8−ビス(2−プロピニルチオメチル)−1,4,6,9−テトラチアスピロ[4.4]ノナン(異性体混合物)(化合物10)の合成
Synthesis example 4
Synthesis of 2,7- and 2,8-bis (2-propynylthiomethyl) -1,4,6,9-tetrathiaspiro [4.4] nonane (mixture of isomers) (compound 10)

工程(5) S−アセチル プロパルギルチオール(化合物6)の合成
300mLナスフラスコ中のチオ酢酸カリウム(13.7g,120mmol)にアセトン(100mL)を加えて撹拌を開始し、均一溶液を調製した。この混合液に、アセトン(50mL)に溶解した臭化プロパルギル(11.9g,100mmol)を室温で30分かけて滴下し、更に2.5時間攪拌した。次に反応混合物をエバポレーターで溶媒留去し、残渣にt−ブチルメチルエーテル(50mL)を加えた。この懸濁液を純水(50mL×3)および飽和食塩水(30mL)で洗浄し、有機相に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。エバポレーターで溶媒留去後に残渣を減圧蒸留で精製し、微黄色液体のS−アセチル プロパルギルチオール(化合物6)を収率95%(10.8g,Bp:55−56℃/1.6kPa)で得た。
Step (5) Synthesis of S-acetyl propargyl thiol (Compound 6)
Acetone (100 mL) was added to potassium thioacetate (13.7 g, 120 mmol) in a 300 mL eggplant flask and stirring was started to prepare a uniform solution. To this mixture, propargyl bromide (11.9 g, 100 mmol) dissolved in acetone (50 mL) was added dropwise at room temperature over 30 minutes, and the mixture was further stirred for 2.5 hours. Next, the solvent of the reaction mixture was distilled off with an evaporator, and t-butyl methyl ether (50 mL) was added to the residue. This suspension was washed with pure water (50 mL × 3) and saturated brine (30 mL), and dried over sodium sulfate added to the organic phase. After evaporation of the solvent with an evaporator, the residue was purified by distillation under reduced pressure to obtain a slightly yellow liquid S-acetylpropargylthiol (compound 6) in a yield of 95% (10.8 g, Bp: 55-56 ° C./1.6 kPa). It was.

工程(6) 2−(プロパルギルチオメチル)オキシラン(化合物7)の合成
200mLナスフラスコ中の純水(20mL)に水酸化ナトリウム(6.00g,150mmol)を加えて溶解し、氷浴で0℃に冷却した。この溶液にジオキサン(15mL)に溶解したエピクロロヒドリン(13.9g,150mmol)を加え、得られた混合液を撹拌しながらジオキサン(10mL)に溶解したS−アセチル プロパルギルチオール(5.71g,50mmol)を30分かけて加え、更に0℃で30分攪拌した。氷浴をはずして室温で12時間攪拌し、シクロペンチルメチルエーテル(50mL)を加えた。この反応液を純水(30mL×3)、飽和食塩水(30mL)で洗浄し、有機相に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:クロロホルム=3:2)で精製し、淡橙色液体の2−(プロパルギルチオメチル)オキシラン(化合物7)を収率66%(4.21g)で得た。この化合物7には副生成物として9%の2−(アレニルチオメチル)オキシラン(化合物7’)が含まれるが、分離せずに次の反応に用いた。
Step (6) Synthesis of 2- (propargylthiomethyl) oxirane (Compound 7)
Sodium hydroxide (6.00 g, 150 mmol) was added and dissolved in pure water (20 mL) in a 200 mL eggplant flask and cooled to 0 ° C. in an ice bath. To this solution was added epichlorohydrin (13.9 g, 150 mmol) dissolved in dioxane (15 mL), and the resulting mixture was stirred with S-acetylpropargylthiol (5.71 g, dissolved in dioxane (10 mL). 50 mmol) was added over 30 minutes, and the mixture was further stirred at 0 ° C. for 30 minutes. The ice bath was removed and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours, and cyclopentyl methyl ether (50 mL) was added. This reaction solution was washed with pure water (30 mL × 3) and saturated brine (30 mL), and dried over sodium sulfate added to the organic phase. The residue was purified by silica gel column chromatography (hexane: chloroform = 3: 2) to obtain 2- (propargylthiomethyl) oxirane (compound 7) as a pale orange liquid in a yield of 66% (4.21 g). This compound 7 contains 9% of 2- (allenylthiomethyl) oxirane (compound 7 ′) as a by-product, but was used for the next reaction without separation.

工程(7) 2−(プロパルギルチオメチル)チイラン(化合物8)の合成
50mLナスフラスコ中の2−(プロパルギルチオメチル)オキシランと2−(アレニルチオメチル)オキシランとの混合物(3.85g,30mmol)に2,3−ブタンジオール(6mL)を加え、更にチオシアン酸カリウム(5.83g,60mmol)を加えて油浴25℃で攪拌した。8時間後にクロロホルム(20mL)及び純水(20mL)を加え、1分間撹拌した。有機相を純水(20mL)及び飽和食塩水(20mL)で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。エバポレーターで溶媒留去後に残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:クロロホルム=5:1)で精製し、第一溶出物として副生成物である橙色液体の2−(アレニルチオメチル)チイラン(化合物8’)を収率13%(551mg)で得て、第二溶出物として主生成物である微黄色液体の2−(プロパルギルチオメチル)チイラン(化合物8)を収率75%(3.23g)で得た。
Step (7) Synthesis of 2- (propargylthiomethyl) thiirane (Compound 8)
2,3-butanediol (6 mL) was added to a mixture (3.85 g, 30 mmol) of 2- (propargylthiomethyl) oxirane (3.85 g, 30 mmol) in a 50 mL eggplant flask, and further potassium thiocyanate. (5.83 g, 60 mmol) was added and the mixture was stirred at 25 ° C. in an oil bath. After 8 hours, chloroform (20 mL) and pure water (20 mL) were added and stirred for 1 minute. The organic phase was washed with pure water (20 mL) and saturated brine (20 mL), dried by adding sodium sulfate. After evaporating the solvent with an evaporator, the residue was purified by silica gel column chromatography (hexane: chloroform = 5: 1). As a first eluate, an orange liquid 2- (allenylthiomethyl) thiirane (compound 8) was obtained as a by-product. ') Was obtained in a yield of 13% (551 mg), and the main product, 2- (propargylthiomethyl) thiirane (compound 8), was obtained as a second eluate in a yield of 75% (3.23 g). I got it.

工程(8) 4−(プロパルギルチオメチル)−1,3−ジチオラン−2−チオン(化合物9)の合成
20mLナスフラスコ中の1,2,−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン(5.6mg,0.05mmol)に二硫化炭素(761mg,10mmol)を加え、油浴25℃で10分間攪拌した。そこへ2−(プロパルギルチオメチル)チイラン(721mg,5mmol)を加えて油浴25℃で24時間攪拌した。反応混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:アセトン=3:1)で精製し、橙色油状物の4−(プロパルギルチオメチル)−1,3−ジチオラン−2−チオン(化合物9)を収率>99%(1.10g)で得た。
Step (8) Synthesis of 4- (propargylthiomethyl) -1,3-dithiolane-2-thione (Compound 9)
Carbon disulfide (761 mg, 10 mmol) was added to 1,2, -dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidine (5.6 mg, 0.05 mmol) in a 20 mL eggplant flask, and the oil bath was kept at 25 ° C. for 10 minutes. Stir. 2- (propargylthiomethyl) thiirane (721 mg, 5 mmol) was added thereto, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 24 hours. The reaction mixture was purified by silica gel column chromatography (hexane: acetone = 3: 1) to give orange oil 4- (propargylthiomethyl) -1,3-dithiolane-2-thione (compound 9) in a yield> 99. % (1.10 g).

工程(9) 2,7−及び2,8−ビス(2−プロピニルチオメチル)−1,4,6,9−テトラチアスピロ[4.4]ノナン(異性体混合物)(化合物10)の合成
100mLナスフラスコ中の4−(プロパルギルチオメチル)−1,3−ジチオラン−2−チオン(441mg,2mmol)に乾燥ジクロロメタン(20mL)を加え溶解し、そこへヨウ化亜鉛(32mg,0.1mmol)を加えた後、氷浴で0℃に冷却して攪拌した。この反応液に、乾燥ジクロロメタン(20mL)に溶解した2−(プロパルギルチオメチル)チイラン(289mg,2mmol)を1時間かけて滴下し、氷浴を外して25℃に昇温した後12時間攪拌した。次に反応混合物をエバポレーターで溶媒留去し、残渣を乾燥テトラヒドロフラン(10mL)に溶解して乾燥エチレンジアミン(72mg,1.2mmol)を加え、油浴25℃で12時間攪拌した。エバポレーターで溶媒を留去した後にt−ブチルメチルエーテル(20mL)を加え、20%水酸化カリウム水溶液(10mL×2)、純水(10mL×2)、および飽和食塩水(10mL)で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。エバポレーターで溶媒留去後に残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:クロロホルム=1:2)で精製し、淡黄色油状物のテトラチアスピロ化合物(化合物10)を収率82%(598mg)で得た。
化合物10の屈折率は、1.663であった。また、得られた化合物10をH及び13CNMR分析にて同定した。H及び13C NMRデータを図2に示す。
Step (9) Synthesis of 2,7- and 2,8-bis (2-propynylthiomethyl) -1,4,6,9-tetrathiaspiro [4.4] nonane (mixture of isomers) (Compound 10)
Dry dichloromethane (20 mL) was dissolved in 4- (propargylthiomethyl) -1,3-dithiolane-2-thione (441 mg, 2 mmol) in a 100 mL eggplant flask, and zinc iodide (32 mg, 0.1 mmol) was dissolved therein. Then, the mixture was cooled to 0 ° C. with an ice bath and stirred. To this reaction solution, 2- (propargylthiomethyl) thiirane (289 mg, 2 mmol) dissolved in dry dichloromethane (20 mL) was added dropwise over 1 hour, the ice bath was removed, the temperature was raised to 25 ° C., and the mixture was stirred for 12 hours. . Next, the solvent of the reaction mixture was distilled off with an evaporator, the residue was dissolved in dry tetrahydrofuran (10 mL), dry ethylenediamine (72 mg, 1.2 mmol) was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 12 hours. After evaporating the solvent with an evaporator, t-butyl methyl ether (20 mL) was added, and the mixture was washed with 20% aqueous potassium hydroxide solution (10 mL × 2), pure water (10 mL × 2), and saturated brine (10 mL). Sodium sulfate was added and dried. After evaporating the solvent with an evaporator, the residue was purified by silica gel column chromatography (hexane: chloroform = 1: 2) to obtain a pale yellow oily tetrathiaspiro compound (compound 10) in a yield of 82% (598 mg).
The refractive index of Compound 10 was 1.663. In addition, the obtained compound 10 was identified by 1 H and 13 C NMR analysis. 1 H and 13 C NMR data are shown in FIG.

<光学材料の製造>
上記合成例1、2、4で合成したテトラチアスピロ化合物(化合物4、5、および/または10)とポリチオール化合物(下記化合物t1またはt2)とを重合触媒(c1、c2、またはc3)の存在下で光重合させることにより、光学材料を製造した。使用した化合物を以下に示す。
<Manufacture of optical materials>
Existence of a polymerization catalyst (c1, c2, or c3) between a tetrathiaspiro compound (compounds 4, 5, and / or 10) synthesized in Synthesis Examples 1, 2, and 4 and a polythiol compound (compound t1 or t2 below) An optical material was produced by photopolymerization below. The compounds used are shown below.

実施例1
(尚、硬化物の構造は、IR測定より推定される構造である。)

上記合成例1で得た2,7−及び2,8−ビス(2−プロピニルオキシメチル)−1,4,6,9−テトラチアスピロ[4.4]ノナン(化合物4;100mg,0.3mmol)とポリチオール化合物としての4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン(化合物t1;104mg,0.4mmol)を混合し、光学材料用組成物を得た。そこへイルガキュア−819(化合物c1;2.5mg,0.006mmol)を加えて溶解し、均一な淡黄色の混合液(重合硬化性組成物)を得た。
この混合液を内径2cmのテフロンシャーレ上に広げ、メタルハライドランプ(40mW/cm)を室温で30分間照射したところ、フィルム状で少し柔軟な黄色の硬化物を得た。
Example 1
(The structure of the cured product is a structure estimated from IR measurement.)

2,7- and 2,8-bis (2-propynyloxymethyl) -1,4,6,9-tetrathiaspiro [4.4] nonane obtained in Synthesis Example 1 (Compound 4; 3 mmol) and 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane (compound t1; 104 mg, 0.4 mmol) as a polythiol compound were mixed to obtain a composition for optical materials. Irgacure-819 (compound c1; 2.5 mg, 0.006 mmol) was added and dissolved therein to obtain a uniform light yellow mixed solution (polymerization curable composition).
When this mixed solution was spread on a Teflon petri dish having an inner diameter of 2 cm and irradiated with a metal halide lamp (40 mW / cm 2 ) at room temperature for 30 minutes, a slightly soft yellow cured product in the form of a film was obtained.

実施例2
上記合成例1で得た2,7−及び2,8−ビス(2−プロピニルオキシメチル)−1,4,6,9−テトラチアスピロ[4.4]ノナン(化合物4;100mg,0.3mmol)とポリチオール化合物としての1,2,6,7−テトラメルカプト−4−チアヘプタン(化合物t2;74mg,0.3mmol)とを混合し、光学材料用組成物を得た。そこへイルガキュア−819(化合物c1;2.5mg,0.006mmol)を加えて溶解し、均一な淡黄色の混合液(重合硬化性組成物)を得た。
この混合液を内径2cmのテフロンシャーレ上に広げ、メタルハライドランプ(40mW/cm)を室温で30分間照射したところ、ガラス状で硬くて脆い黄色の硬化物を得た。
Example 2
2,7- and 2,8-bis (2-propynyloxymethyl) -1,4,6,9-tetrathiaspiro [4.4] nonane obtained in Synthesis Example 1 (Compound 4; 3 mmol) and 1,2,6,7-tetramercapto-4-thiaheptane (compound t2; 74 mg, 0.3 mmol) as a polythiol compound were mixed to obtain a composition for optical materials. Irgacure-819 (compound c1; 2.5 mg, 0.006 mmol) was added and dissolved therein to obtain a uniform light yellow mixed solution (polymerization curable composition).
When this mixed solution was spread on a Teflon petri dish having an inner diameter of 2 cm and irradiated with a metal halide lamp (40 mW / cm 2 ) at room temperature for 30 minutes, a glassy, hard and brittle yellow cured product was obtained.

実施例3
上記合成例1で得た2,7−及び2,8−ビス(2−プロピニルオキシメチル)−1,4,6,9−テトラチアスピロ[4.4]ノナン(化合物4;100mg,0.3mmol)とポリチオール化合物としての4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン(化合物t1;104mg,0.4mmol)とを混合し、光学材料用組成物を得た。そこへイルガキュア−184(化合物c2;1.2mg,0.006mmol)を加えて溶解し、均一な淡黄色の混合液(重合硬化性組成物)を得た。
この混合液を内径2cmのテフロンシャーレ上に広げ、メタルハライドランプ(40mW/cm)を室温で30分間照射したところ、フィルム状で少し柔軟な黄色の硬化物を得た。
Example 3
2,7- and 2,8-bis (2-propynyloxymethyl) -1,4,6,9-tetrathiaspiro [4.4] nonane obtained in Synthesis Example 1 (Compound 4; 3 mmol) and 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane (compound t1; 104 mg, 0.4 mmol) as a polythiol compound were mixed to obtain a composition for optical materials. Irgacure-184 (compound c2; 1.2 mg, 0.006 mmol) was added and dissolved therein to obtain a uniform light yellow mixed solution (polymerization curable composition).
When this mixed solution was spread on a Teflon petri dish having an inner diameter of 2 cm and irradiated with a metal halide lamp (40 mW / cm 2 ) at room temperature for 30 minutes, a slightly soft yellow cured product in the form of a film was obtained.

実施例4
上記合成例1で得た2,7−及び2,8−ビス(2−プロピニルオキシメチル)−1,4,6,9−テトラチアスピロ[4.4]ノナン(化合物4;50mg,0.15mmol)と、2,7−及び2,8−ビス(アリルチオメチル)−1,4,6,9−テトラチアスピロ[4.4]ノナン(化合物5;55mg,0.15mmol)と4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン(化合物t1;78mg,0.3mmol)とを混合し、光学材料用組成物を得た。そこへイルガキュア−819(化合物c1;2.5mg,0.006mmol)を加え溶解して均一な淡黄色の混合液(重合硬化性組成物)を得た。
この混合液を内径2cmのテフロンシャーレ上に広げ、メタルハライドランプ(40mW/cm)を室温で1時間照射したところ、フィルム状で柔軟な黄色の硬化物を得た。
Example 4
2,7- and 2,8-bis (2-propynyloxymethyl) -1,4,6,9-tetrathiaspiro [4.4] nonane obtained in Synthesis Example 1 (Compound 4; 50 mg,. 15 mmol), 2,7- and 2,8-bis (allylthiomethyl) -1,4,6,9-tetrathiaspiro [4.4] nonane (compound 5; 55 mg, 0.15 mmol) and 4- Mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane (compound t1; 78 mg, 0.3 mmol) was mixed to obtain a composition for optical materials. Irgacure-819 (compound c1; 2.5 mg, 0.006 mmol) was added and dissolved therein to obtain a uniform light yellow mixed solution (polymerization curable composition).
When this mixed solution was spread on a Teflon petri dish having an inner diameter of 2 cm and irradiated with a metal halide lamp (40 mW / cm 2 ) at room temperature for 1 hour, a film-like and soft yellow cured product was obtained.

比較例1
2,7−及び2,8−ビス(アリルチオメチル)−1,4,6,9−テトラチアスピロ[4.4]ノナン(化合物5;111mg,0.15mmol)と4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン(化合物t1;52mg,0.2mmol)とを混合し、光学材料用組成物を得た。そこへイルガキュア−819(化合物c1;2.5mg,0.006mmol)を加え溶解して均一な淡黄色の混合液(重合硬化性組成物)を得た。
この混合液を内径2cmのテフロンシャーレ上に広げ、メタルハライドランプ(40mW/cm)を室温で1時間照射したところ、フィルム状で非常に柔軟な淡黄色の硬化物を得た。
Comparative Example 1
2,7- and 2,8-bis (allylthiomethyl) -1,4,6,9-tetrathiaspiro [4.4] nonane (compound 5; 111 mg, 0.15 mmol) and 4-mercaptomethyl-1 , 8-dimercapto-3,6-dithiaoctane (compound t1; 52 mg, 0.2 mmol) was mixed to obtain a composition for optical materials. Irgacure-819 (compound c1; 2.5 mg, 0.006 mmol) was added and dissolved therein to obtain a uniform light yellow mixed solution (polymerization curable composition).
When this mixed solution was spread on a Teflon petri dish having an inner diameter of 2 cm and irradiated with a metal halide lamp (40 mW / cm 2 ) at room temperature for 1 hour, a film-like and very soft light yellow cured product was obtained.

実施例5
(尚、硬化物の構造は、IR測定より推定される構造である。)

上記合成例4で得た2,7−及び2,8−ビス(2−プロピニルチオメチル)−1,4,6,9−テトラチアスピロ[4.4]ノナン(化合物10;109mg,0.3mmol)とポリチオール化合物としての1,2,6,7−テトラメルカプト−4−チアヘプタン(化合物t2;74mg,0.3mmol)を混合し、光学材料用組成物を得た。そこへイルガキュア−819(化合物c1;2.5mg,0.006mmol)を加えて撹拌し、少し濁りが見られる淡黄色の混合液(重合硬化性組成物)を得た。
この混合液を250μm厚のスペーサーを介して2枚の石英ガラス板で挟み、メタルハライドランプ(40mW/cm)を室温で1時間照射したところ、フィルム状で柔軟な黄色の硬化物を得た。
Example 5
(The structure of the cured product is a structure estimated from IR measurement.)

2,7- and 2,8-bis (2-propynylthiomethyl) -1,4,6,9-tetrathiaspiro [4.4] nonane obtained in Synthesis Example 4 (Compound 10; 109 mg, 0. 3 mmol) and 1,2,6,7-tetramercapto-4-thiaheptane (compound t2; 74 mg, 0.3 mmol) as a polythiol compound were mixed to obtain a composition for optical materials. Irgacure-819 (compound c1; 2.5 mg, 0.006 mmol) was added thereto and stirred to obtain a light yellow mixed solution (polymerization curable composition) in which some turbidity was observed.
This mixed solution was sandwiched between two quartz glass plates through a spacer having a thickness of 250 μm and irradiated with a metal halide lamp (40 mW / cm 2 ) at room temperature for 1 hour, whereby a film-like flexible yellow cured product was obtained.

実施例6
(尚、硬化物の構造は、IR測定より推定される構造である。)

上記合成例4で得た2,7−及び2,8−ビス(2−プロピニルチオメチル)−1,4,6,9−テトラチアスピロ[4.4]ノナン(化合物10;109mg,0.3mmol)とポリチオール化合物としての1,2,6,7−テトラメルカプト−4−チアヘプタン(化合物t2;74mg,0.3mmol)を混合し、光学材料用組成物を得た。そこへイルガキュア−1173(化合物c3;2.0mg,0.012mmol)を加えて撹拌し、均一な淡黄色の混合液(重合硬化性組成物)を得た。
この混合液を250μm厚のスペーサーを介して2枚の石英ガラス板で挟み、メタルハライドランプ(40mW/cm)を室温で1時間照射したところ、フィルム状で少し硬質な黄色の硬化物を得た。
Example 6
(The structure of the cured product is a structure estimated from IR measurement.)

2,7- and 2,8-bis (2-propynylthiomethyl) -1,4,6,9-tetrathiaspiro [4.4] nonane obtained in Synthesis Example 4 (Compound 10; 109 mg, 0. 3 mmol) and 1,2,6,7-tetramercapto-4-thiaheptane (compound t2; 74 mg, 0.3 mmol) as a polythiol compound were mixed to obtain a composition for optical materials. Irgacure-1173 (compound c3; 2.0 mg, 0.012 mmol) was added thereto and stirred to obtain a uniform pale yellow mixed solution (polymerization curable composition).
When this mixed solution was sandwiched between two quartz glass plates through a spacer having a thickness of 250 μm and irradiated with a metal halide lamp (40 mW / cm 2 ) for 1 hour at room temperature, a film-like slightly hard yellow cured product was obtained. .

式(1)で表されるテトラチアスピロ化合物(化合物4、化合物10)は紫外線により光重合可能であることが確認された。
上記表2から、S−アリル基とチオール基との付加反応(チオール−エン反応)で得られる硬化物(比較例1)に対して、O−プロパルギル基とチオール基との付加反応(チオール−イン反応)単独またはチオール−イン反応とチオール−エン反応との併用で得られる硬化物(実施例1〜6)は、耐熱性及びガラス転移温度が向上し、屈折率が同等以上であった。
式(1)のXおよびXがSであるテトラチアスピロ化合物(化合物10)を用いた実施例5,6はともにフィルムの屈折率が1.71前後の値であり、非常に高かった。式(1)のXおよび/またはXをOからSに変えることで屈折率がさらに向上することが確認された。
実施例5では重合触媒である淡黄色粉末の化合物c1が完全に溶解せず、少し濁りが見られる淡黄色の重合硬化性組成物が得られたが、硬化物を得ることができた。(なお実施例5では硬化物のIR測定でも少量の化合物10のアルキンと化合物t2のチオール基が残存していた)。一方、重合触媒として無色透明液体のc3を用いた実施例6では均一な重合硬化性組成物が得られた。光硬化後のIR測定により、実施例6と同一のポリチオール化合物(化合物t2)を用いた実施例2と同等の硬化反応性であることが確認された。ガラス転移温度についても実施例6は実施例5と比較して向上した。
It was confirmed that the tetrathiaspiro compounds (compound 4 and compound 10) represented by the formula (1) can be photopolymerized by ultraviolet rays.
From Table 2 above, for the cured product (Comparative Example 1) obtained by the addition reaction (thiol-ene reaction) between the S-allyl group and the thiol group, the addition reaction between the O-propargyl group and the thiol group (thiol- In reaction) The cured products (Examples 1 to 6) obtained alone or in combination with the thiol-ene reaction and the thiol-ene reaction were improved in heat resistance and glass transition temperature, and had a refractive index equivalent or higher.
In Examples 5 and 6 using the tetrathiaspiro compound (Compound 10) in which X a and X b of the formula (1) are S, the refractive index of the film was a value around 1.71, which was very high. . It was confirmed that the refractive index was further improved by changing Xa and / or Xb in the formula (1) from O to S.
In Example 5, a light yellow polymerization curable composition in which the light yellow powder compound c1 as a polymerization catalyst was not completely dissolved and some turbidity was observed was obtained, but a cured product could be obtained. (Note that in Example 5, a small amount of the alkyne of compound 10 and the thiol group of compound t2 remained in the IR measurement of the cured product). On the other hand, in Example 6 using a colorless and transparent liquid c3 as a polymerization catalyst, a uniform polymerization curable composition was obtained. It was confirmed by IR measurement after photocuring that the curing reactivity was the same as in Example 2 using the same polythiol compound (Compound t2) as in Example 6. Also regarding the glass transition temperature, Example 6 was improved compared to Example 5.

アリル基を有するスピロ化合物5は単独では、チオール化合物との重合進行が不十分であったが(比較例1)、スピロ化合物5とプロパルギル基を有するスピロ化合物4とを併用することにより、重合性が向上することがわかった(実施例4)。また、実施例1〜6から、プロパルギル基を有するスピロ化合物、アリル基を有するスピロ化合物、三官能チオール化合物、及び四官能チオール化合物の組合せおよび/または配合比を変えることで、硬化物のガラス転移温度を調整することができることが示唆される。   Although the spiro compound 5 having an allyl group alone was not sufficiently polymerized with the thiol compound (Comparative Example 1), it was polymerizable by using the spiro compound 5 and the spiro compound 4 having a propargyl group in combination. (Example 4). Moreover, the glass transition of hardened | cured material is changed by changing the combination and / or compounding ratio of the spiro compound which has a propargyl group, the spiro compound which has an allyl group, a trifunctional thiol compound, and a tetrafunctional thiol compound from Examples 1-6. It is suggested that the temperature can be adjusted.

本発明のテトラチアスピロ化合物は、光重合性に優れ、及び/または、高い屈折率を有するため、光学材料を製造するための単量体として有用である。   Since the tetrathiaspiro compound of the present invention is excellent in photopolymerization and / or has a high refractive index, it is useful as a monomer for producing an optical material.

Claims (10)

下記式(1)で表されるテトラチアスピロ化合物:
(式中、
及びXはそれぞれ独立して、OまたはSを表し、
1a及びR1bはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、フェニル、ナフチル、またはシリルからなる群から選択され、この際、フェニル及びナフチルは、場合によりスルフィド、スルホキシド、スルホン、炭素数1〜4のアルキル、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキルチオ及びシアノからなる群からそれぞれ独立して選択される1〜7個の置換基で置換されていてもよく、
2aは、−CO−、−(CO−O)−(CH−、−(CH−Ar−(CH−、フルオレニル、炭素数3〜10のシクロアルキレン、及び炭素数3〜10のヘテロシクロアルキレンからなる群から選択され、
2bは、−CO−、−(CH−(O−CO)−、−(CH−Ar−(CH−、フルオレニル、炭素数3〜10のシクロアルキレン、及び炭素数3〜10のヘテロシクロアルキレンからなる群から選択され、
Arは、場合により炭素数1〜4のアルキル、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキルチオ、及びシアノからなる群からそれぞれ独立して選択される1〜4個の置換基で置換されていてもよいフェニレンを表し、
フルオレニルの芳香環は、場合により炭素数1〜4のアルキル、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキルチオ、及びシアノからなる群からそれぞれ独立して選択される1〜8個の置換基で置換されていてもよく、
pは、0〜4の整数を表し、
qは、0または1の整数を表し、
rは、0〜4の整数を表し、
及びnはそれぞれ独立して、1〜3の整数を表す。)
Tetrathiaspiro compound represented by the following formula (1):
(Where
X a and X b each independently represent O or S;
R 1a and R 1b are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, alkyl having 1 to 10 carbon atoms, halogen, phenyl, naphthyl, or silyl, wherein phenyl and naphthyl are optionally sulfide, sulfoxide , Sulfone, alkyl having 1 to 4 carbon atoms, chlorine, bromine, iodine, alkylthio having 1 to 4 carbon atoms and cyano substituted with 1 to 7 substituents each independently selected from Often,
R 2a is —CO—, — (CO—O) q — (CH 2 ) p —, — (CH 2 ) r —Ar 1 — (CH 2 ) p —, fluorenyl, cycloalkylene having 3 to 10 carbon atoms. And a group consisting of heterocycloalkylene having 3 to 10 carbon atoms,
R 2b is —CO—, — (CH 2 ) p — (O—CO) q —, — (CH 2 ) p —Ar 1 — (CH 2 ) r —, fluorenyl, cycloalkylene having 3 to 10 carbon atoms. And a group consisting of heterocycloalkylene having 3 to 10 carbon atoms,
Ar 1 is optionally substituted with 1 to 4 substituents each independently selected from the group consisting of alkyl having 1 to 4 carbon atoms, chlorine, bromine, iodine, alkylthio having 1 to 4 carbon atoms, and cyano. Represents phenylene, which may have been
The fluorenyl aromatic ring optionally has 1 to 8 substituents independently selected from the group consisting of alkyl having 1 to 4 carbon atoms, chlorine, bromine, iodine, alkylthio having 1 to 4 carbon atoms, and cyano. May be replaced with
p represents an integer of 0 to 4,
q represents an integer of 0 or 1,
r represents an integer of 0 to 4,
n a and n b are each independently an integer of 1 to 3. )
2a及びR2bはそれぞれ独立して、−(CH−及び炭素数5〜8のシクロアルキレンからなる群から選択され、
pは1〜4の整数を表す、
請求項1に記載の化合物。
R 2a and R 2b are each independently selected from the group consisting of — (CH 2 ) p — and C 5-8 cycloalkylene,
p represents an integer of 1 to 4,
The compound of claim 1.
下記式(2)または(3)で表される、請求項1または2に記載の化合物。
(式中、X及びXは前記式(1)と同義である。)
The compound of Claim 1 or 2 represented by following formula (2) or (3).
(In the formula, X a and X b have the same meanings as the formula (1).)
請求項1〜3のいずれか一項に記載のテトラチアスピロ化合物の製造方法であって、
下記式(A)で表されるトリチオカーボネート化合物と下記式(B)で表されるエピスルフィド化合物とを下記式(C)で表される亜鉛化合物触媒の存在下で反応させることを含む、製造方法:
(式(A)及び(B)中、
及びXはそれぞれ独立して、OまたはSを表し、
1a及びR1bはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル、ハロゲン、フェニル、ナフチル、またはシリルからなる群から選択され、この際、フェニル及びナフチルは、場合によりスルフィド、スルホキシド、スルホン、炭素数1〜4のアルキル、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキルチオ及びシアノからなる群からそれぞれ独立して選択される1〜7個の置換基で置換されていてもよく、
2aは、−CO−、−(CO−O)−(CH−、−(CH−Ar−(CH−、フルオレニル、炭素数3〜10のシクロアルキレン、及び炭素数3〜10のヘテロシクロアルキレンからなる群から選択され、
2bは、−CO−、−(CH−(O−CO)−、−(CH−Ar−(CH−、フルオレニル、炭素数3〜10のシクロアルキレン、及び炭素数3〜10のヘテロシクロアルキレンからなる群から選択され、
フルオレニルの芳香環は、場合により炭素数1〜4のアルキル、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキルチオ、及びシアノからなる群からそれぞれ独立して選択される1〜8個の置換基で置換されていてもよく、
Arは、場合により炭素数1〜4のアルキル、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキルチオ、及びシアノからなる群からそれぞれ独立して選択される1〜4個の置換基で置換されていてもよいフェニレンを表し、
pは、0〜4の整数を表し、
qは、0または1の整数を表し、
rは、0〜4の整数を表し、
及びnはそれぞれ独立して、1〜3の整数を表し、
式(C)中、
Yは、ハロゲン原子またはNTfからなる群から選択され、
Tfは、トリフルオロメチルスルホニルを表す。)
A method for producing a tetrathiaspiro compound according to any one of claims 1 to 3,
Production comprising reacting a trithiocarbonate compound represented by the following formula (A) with an episulfide compound represented by the following formula (B) in the presence of a zinc compound catalyst represented by the following formula (C) Method:
(In the formulas (A) and (B),
X a and X b each independently represent O or S;
R 1a and R 1b are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, alkyl having 1 to 10 carbon atoms, halogen, phenyl, naphthyl, or silyl, wherein phenyl and naphthyl are optionally sulfide, sulfoxide , Sulfone, alkyl having 1 to 4 carbon atoms, chlorine, bromine, iodine, alkylthio having 1 to 4 carbon atoms and cyano substituted with 1 to 7 substituents each independently selected from Often,
R 2a is —CO—, — (CO—O) q — (CH 2 ) p —, — (CH 2 ) r —Ar 1 — (CH 2 ) p —, fluorenyl, cycloalkylene having 3 to 10 carbon atoms. And a group consisting of heterocycloalkylene having 3 to 10 carbon atoms,
R 2b is —CO—, — (CH 2 ) p — (O—CO) q —, — (CH 2 ) p —Ar 1 — (CH 2 ) r —, fluorenyl, cycloalkylene having 3 to 10 carbon atoms. And a group consisting of heterocycloalkylene having 3 to 10 carbon atoms,
The fluorenyl aromatic ring optionally has 1 to 8 substituents independently selected from the group consisting of alkyl having 1 to 4 carbon atoms, chlorine, bromine, iodine, alkylthio having 1 to 4 carbon atoms, and cyano. May be replaced with
Ar 1 is optionally substituted with 1 to 4 substituents each independently selected from the group consisting of alkyl having 1 to 4 carbon atoms, chlorine, bromine, iodine, alkylthio having 1 to 4 carbon atoms, and cyano. Represents phenylene, which may have been
p represents an integer of 0 to 4,
q represents an integer of 0 or 1,
r represents an integer of 0 to 4,
n a and n b are each independently an integer of 1 to 3,
In formula (C),
Y is selected from the group consisting of a halogen atom or NTf 2 ;
Tf represents trifluoromethylsulfonyl. )
前記亜鉛化合物触媒はZnIを含む、請求項4に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 4, wherein the zinc compound catalyst contains ZnI 2 . 請求項1〜3のいずれか一項に記載のテトラチアスピロ化合物と、ポリチオール化合物とを含む、光学材料用組成物。   The composition for optical materials containing the tetrathia spiro compound as described in any one of Claims 1-3, and a polythiol compound. 前記ポリチオール化合物は、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、2,5−ジメルカプトメチル−1,4−ジチアン、1,3−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン、4,8−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、4,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、5,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、1,2,6,7−テトラメルカプト−4−チアヘプタン、ペンタエリスリチオール、1,1,3,3−テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、ペンタエリスリトールテトラキスメルカプトプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、及びトリメチロールプロパントリスメルカプトプロピオネートからなる群から選択される少なくとも一種である、請求項6に記載の光学材料用組成物。   The polythiol compound includes bis (2-mercaptoethyl) sulfide, 2,5-dimercaptomethyl-1,4-dithiane, 1,3-bis (mercaptomethyl) benzene, 1,4-bis (mercaptomethyl) benzene, 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane, 4,8-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 4,7-dimercaptomethyl-1 , 11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 1,2,6,7-tetramercapto- 4-thiaheptane, pentaerythritol, 1,1,3,3-tetrakis (mercaptomethylthio) propane, pentaerythritol The tetrakismercaptopropionate, pentaerythritol tetrakisthioglycolate, trimethylolpropane tristhioglycolate, and trimethylolpropane trismercaptopropionate are at least one selected from the group consisting of Composition for optical material. さらに下記式(4)で表されるテトラチアスピロ化合物を含む、請求項6または7に記載の光学材料用組成物。
(式中、
c及びXdはそれぞれ独立して、OまたはSを表し、
1cは、−CO−、−(CO−O)l−(CHk−、または−(CHm−Ar−(CHk−からなる群から選択され、
1dは、−CO−、−(CHk−(O−CO)l−、または−(CHk−Ar−(CH)m−からなる群から選択され、
Arは、場合により炭素数1〜4のアルキル、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキルチオ、及びシアノからなる群からそれぞれ独立して選択される1〜4個の置換基で置換されていてもよいフェニレンを表し、
kは、0〜4の整数を表し、
lは、0または1の整数を表し、
mは、0〜4の整数を表し、
2c及びR2dはそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜3のアルキルからなる群から選択され、
c及びndはそれぞれ独立して、1〜3の整数を表す。)
Furthermore, the composition for optical materials of Claim 6 or 7 containing the tetrathia spiro compound represented by following formula (4).
(Where
X c and X d each independently represent O or S;
R 1c is selected from the group consisting of —CO—, — (CO—O) 1 — (CH 2 ) k —, or — (CH 2 ) m —Ar 2 — (CH 2 ) k —,
R 1d is selected from the group consisting of —CO—, — (CH 2 ) k — (O—CO) 1 —, or — (CH 2 ) k —Ar 2 — (CH 2 ) m —,
Ar 2 is optionally substituted with 1 to 4 substituents each independently selected from the group consisting of alkyl having 1 to 4 carbon atoms, chlorine, bromine, iodine, alkylthio having 1 to 4 carbon atoms, and cyano. Represents phenylene, which may have been
k represents an integer of 0 to 4,
l represents an integer of 0 or 1,
m represents an integer of 0 to 4,
R 2c and R 2d are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom or alkyl having 1 to 3 carbon atoms,
n c and n d each independently represents an integer of 1 to 3. )
請求項6〜8のいずれか一項に記載の光学材料用組成物と重合触媒とを含む重合硬化性組成物を硬化した光学材料。   The optical material which hardened | cured the polymerization curable composition containing the composition for optical materials as described in any one of Claims 6-8, and a polymerization catalyst. ガラス転移温度が−20℃以上である、請求項9に記載の光学材料。
The optical material according to claim 9, which has a glass transition temperature of −20 ° C. or higher.
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