JP2023161970A - Novel diol compound with isocyanurate skeleton - Google Patents

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Abstract

To solve the problem in which introducing isocyanurate skeletons into resin systems, such as polyester, polyurethane, polycarbonate, polymerized from diol monomers, is desired for the expression of characteristics such as heat resistance, mechanical strength, moisture resistance, and electrical properties, but there are only a limited number of reports of isocyanurate compounds with hydroxy groups, and to provide novel diol compounds with isocyanurate skeletons.SOLUTION: The foregoing problem is solved by a compound represented by the following formula (1) (where A is a divalent organic group terminated with a carbon atom, and R is a hydrogen atom or a monovalent organic group).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、新規なイソシアヌレート骨格を有するジオール化合物に関するものである。 The present invention relates to a diol compound having a novel isocyanurate skeleton.

イソシアヌレート化合物は樹脂材料の分野で樹脂改質剤や架橋剤として従来用いられてきた。リジッドでスタッキングが強い中心骨格を有していることから、樹脂材料に組み込むことで、従来にない物性を発現させることができ、例えば、機械強度や耐熱性、耐湿性、耐加水分解性などの向上が可能になる。 Isocyanurate compounds have traditionally been used as resin modifiers and crosslinking agents in the field of resin materials. Because it has a central skeleton that is rigid and has strong stacking properties, it can be incorporated into resin materials to develop unprecedented physical properties, such as mechanical strength, heat resistance, moisture resistance, and hydrolysis resistance. Improvement becomes possible.

特許文献1には、ポリフェニレンエーテルにイソシアヌレート系架橋剤を組み合わせることで、優れた電気特性を発揮することが示されている。特許文献2にはグリシジル基を有するイソシアヌレート化合物が開示されており、エポキシ樹脂と組み合わせることで、良好な耐熱性、機械特性を付与できることが記載されている。さらには、架橋剤、樹脂改質剤としてだけではなく、モノマーとして直接樹脂の主骨格にイソシアヌレート骨格を導入する事例も報告されている。 Patent Document 1 shows that excellent electrical properties can be exhibited by combining polyphenylene ether with an isocyanurate crosslinking agent. Patent Document 2 discloses an isocyanurate compound having a glycidyl group, and states that it can impart good heat resistance and mechanical properties when combined with an epoxy resin. Furthermore, there have been reports of cases in which isocyanurate skeletons are introduced not only as crosslinking agents and resin modifiers, but also as monomers directly into the main skeleton of resins.

特許文献3に記載のイソシアヌレート骨格を有するジアミン化合物はポリイミド樹脂の原料(モノマー)として用いることができ、ポリイミド骨格中に直接イソシアヌレート骨格を導入することで、従来にない物性が発現できることが期待される。また、該ジアミン化合物はエポキシ樹脂の硬化剤としての利用も可能である。 The diamine compound having an isocyanurate skeleton described in Patent Document 3 can be used as a raw material (monomer) for polyimide resin, and it is expected that unprecedented physical properties can be expressed by directly introducing an isocyanurate skeleton into the polyimide skeleton. be done. Further, the diamine compound can also be used as a curing agent for epoxy resin.

特許文献4にも、イソシアヌレート骨格を有するジアミンモノマーが記載されており、当該モノマーを用いてなるポリイミドの液晶配向剤としての利用が示されており、イソシアヌレート骨格含有ポリイミド独自の物性が開示されている。このようにイソシアヌレート骨格を有するジアミンモノマーはポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール等の樹脂への特定構造の導入に欠かすことができず、種々の例が報告されている。 Patent Document 4 also describes a diamine monomer having an isocyanurate skeleton, indicates the use of a polyimide made using the monomer as a liquid crystal aligning agent, and discloses the unique physical properties of the isocyanurate skeleton-containing polyimide. ing. As described above, diamine monomers having an isocyanurate skeleton are essential for introducing specific structures into resins such as polyamides, polyimides, and polybenzoxazole, and various examples have been reported.

WO2020/196718WO2020/196718 特許第6513012号Patent No. 6513012 特開2014-58452JP2014-58452 特許第4868167号Patent No. 4868167

一方、樹脂への特定構造の導入においては、ジオールモノマーも重要である。例えば、ジオールモノマーからはポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート等の樹脂が得られる。これらの樹脂系へのイソシアヌレート骨格の導入は耐熱性、機械強度、耐湿性、電気特性等の特性発現の観点から望まれるところであるが、ヒドロキシ基を備えたイソシアヌレート化合物は、報告例が限定的であった。 On the other hand, diol monomers are also important in introducing specific structures into resins. For example, resins such as polyester, polyurethane, and polycarbonate can be obtained from diol monomers. Introduction of isocyanurate skeletons into these resin systems is desirable from the viewpoint of developing properties such as heat resistance, mechanical strength, moisture resistance, and electrical properties, but there are limited reports on isocyanurate compounds with hydroxy groups. It was a target.

本発明は、上記実情を踏まえ、イソシアヌレート骨格を有する新規ジオール化合物を提供することを課題としている。 In view of the above circumstances, the present invention aims to provide a novel diol compound having an isocyanurate skeleton.

本発明は、以下の新規なイソシアヌレート骨格を含有するジオール化合物により上記課題を解決しうる。 The present invention can solve the above problems with a diol compound containing the following novel isocyanurate skeleton.

[1].一般式(1)で示される化合物。(ただし、式中、Aは末端が炭素原子である2価の有機基であり、Rは水素原子または1価の有機基である。)
[1]. A compound represented by general formula (1). (However, in the formula, A is a divalent organic group whose terminal is a carbon atom, and R is a hydrogen atom or a monovalent organic group.)

[2].一般式(1)中のAがメチレン基である[1]に記載の化合物。 [2]. The compound according to [1], wherein A in general formula (1) is a methylene group.

[3].さらに、一般式(1)中のRが炭素数60以下の1価の炭化水素基である[2]に記載の化合物。 [3]. Furthermore, the compound according to [2], wherein R in the general formula (1) is a monovalent hydrocarbon group having 60 or less carbon atoms.

本発明のイソシアヌル酸骨格を有するジオール化合物は、ウレタンやポリエステル、ポリカーボネート等にイソシアヌレート特有の剛直性を付与できる。加えて、炭素-炭素三重結合を有していることから、さらに剛直性を付与できるほか、熱架橋に供することができたり、ヒドロシリル化等の反応点としても機能したりすることができる。また、イソシアヌレート環上の置換基(一般式(1)中のR)を様々に変えることができ、種々の特性を有する樹脂を合成しようとする際のモノマーの選択肢を従来よりも格段に広げることができる。 The diol compound having an isocyanuric acid skeleton according to the present invention can impart rigidity peculiar to isocyanurate to urethane, polyester, polycarbonate, and the like. In addition, since it has a carbon-carbon triple bond, it can be further imparted with rigidity, and can also be subjected to thermal crosslinking and can function as a reaction site for hydrosilylation and the like. In addition, the substituent on the isocyanurate ring (R in general formula (1)) can be changed in various ways, which greatly expands the monomer options when trying to synthesize resins with various characteristics than before. be able to.

本発明の実施の形態について以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、本明細書中に記載された学術文献及び特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。なお、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A~B」は、「A以上(Aを含みかつAより大きい)B以下(Bを含みかつBより小さい)」を意味する。 Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto. Note that all of the academic literature and patent literature described in this specification are incorporated by reference in this specification. In this specification, unless otherwise specified, the numerical range "A to B" means "A or more (including A and larger than A) and B or less (including B and smaller than B)".

本発明のイソシアヌレート骨格を有するジオール化合物は、イソシアヌレート環上の3つの窒素原子の内、2つにフェニル基が結合しており、フェニル基上には末端に水酸基を有する置換基が炭素-炭素三重結合を介して結合している。さらに、イソシアヌレート環上の残り1つの窒素原子には水素原子または置換基が結合しているものであり、一般式(1)に示されるジオール化合物である。
The diol compound having an isocyanurate skeleton of the present invention has phenyl groups bonded to two of the three nitrogen atoms on the isocyanurate ring, and a substituent having a hydroxyl group at the end of the phenyl group is carbon- Bonded via a carbon triple bond. Furthermore, a hydrogen atom or a substituent is bonded to the remaining nitrogen atom on the isocyanurate ring, and the diol compound is represented by the general formula (1).

本発明のジオール化合物を得る合成スキームの例を(合成スキーム)に示す。反応(A)において、溶媒中に分散させたシアン酸塩に、3-ブロモフェニルイソシアネート、4-ブロモフェニルイソシアネート、4-クロロフェニルイソシアネートなどのイソシアネート化合物(1-1)を溶媒に溶解させた滴下液を滴下する。反応後、溶媒を減圧留去したのち、適当な有機溶媒と水で分液操作を数回行った後、水層を回収してブレンステッド酸を投入することでイソシアヌレート化合物(1-2)を析出させる。生成物を回収した後、さらに洗浄や再結晶など精製操作を行ってもよい。 An example of a synthesis scheme for obtaining the diol compound of the present invention is shown in (Synthesis Scheme). In the reaction (A), a solution in which an isocyanate compound (1-1) such as 3-bromophenyl isocyanate, 4-bromophenyl isocyanate, or 4-chlorophenylisocyanate is dissolved in a cyanate salt dispersed in a solvent is added dropwise. drip. After the reaction, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the water layer was separated several times using an appropriate organic solvent and water. The aqueous layer was collected and Brønsted acid was added to obtain the isocyanurate compound (1-2). is precipitated. After collecting the product, further purification operations such as washing and recrystallization may be performed.

本反応の溶媒および滴下液の溶媒としてはN,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-メトキシ-N,N-ジブチルプロパンアミド、ジメチルスルホキシド、1,4-ジオキサンなどが挙げられるが、中でもN,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルスルホキシドが好ましく用いられる。 The solvent for this reaction and the solvent for the dripping solution are N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 3-methoxy-N ,N-dimethylpropanamide, 3-methoxy-N,N-dibutylpropanamide, dimethylsulfoxide, 1,4-dioxane, among others, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N- Methyl-2-pyrrolidone and dimethyl sulfoxide are preferably used.

シアン酸塩としてはシアン酸カリウム、シアン酸ナトリウム等を用いることができる。反応温度は25℃~150℃で実施し、40℃~120℃が好ましく、60℃~100℃がより好ましい。反応時間は、滴下に10分~120分かける。好ましくは15分~60分である。滴下後、さらに反応を継続するがその時間は10分~6時間であり、15分~3時間が好ましい。 Potassium cyanate, sodium cyanate, etc. can be used as the cyanate. The reaction temperature is 25°C to 150°C, preferably 40°C to 120°C, more preferably 60°C to 100°C. The reaction time is 10 to 120 minutes for dropwise addition. Preferably it is 15 minutes to 60 minutes. After the dropwise addition, the reaction is continued for a period of 10 minutes to 6 hours, preferably 15 minutes to 3 hours.

分液に用いる有機溶媒としては特に制限はないが、ヘキサン、トルエン、酢酸エチル、ジエチルエーテル、塩化メチレン、クロロホルムなどを用いることができ、これらを複数組み合わせてもよい。分液後の水層に加える酸としては、塩酸、硫酸、酢酸等が挙げられ、中でも塩酸が好ましい。取得した固体を再結晶する場合、メタノール、エタノール、2-プロパノールなどのアルコール類や酢酸エチルや酢酸ブチルなどのエステル類等を用いることができ、これらに貧溶媒としてヘキサン等の炭化水素類を組み合わせてもよいが、中でも特にエタノールが好ましい。 The organic solvent used for liquid separation is not particularly limited, but hexane, toluene, ethyl acetate, diethyl ether, methylene chloride, chloroform, etc. can be used, and a plurality of these may be used in combination. Examples of the acid added to the aqueous layer after separation include hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid, etc., and among them, hydrochloric acid is preferred. When recrystallizing the obtained solid, alcohols such as methanol, ethanol, and 2-propanol, and esters such as ethyl acetate and butyl acetate can be used, and these can be combined with hydrocarbons such as hexane as a poor solvent. However, ethanol is particularly preferred.

置換基Rを導入する(B)のステップは、Rが水素原子の場合は省略して、(C)のクロスカップリング反応のステップに進んでよい。ここでは、Rが水素原子以外の場合について説明する。置換基Rの導入法は公知のあらゆる有機合成法を用いることができるが、一例を示すと、適当な溶媒にイソシアヌレート化合物(1-2)および塩基を溶解させ、置換基Rの導入源である化合物R-Xをイソシアヌレートに対して1.0~2.0当量、好ましくは1.1~1.5当量添加して反応を行うことによって置換基Rを導入することができる。 The step (B) of introducing the substituent R may be omitted when R is a hydrogen atom, and the step may proceed to the cross-coupling reaction step (C). Here, the case where R is other than a hydrogen atom will be explained. Any known organic synthesis method can be used to introduce the substituent R. For example, an isocyanurate compound (1-2) and a base are dissolved in a suitable solvent, and the substituent R is introduced as a source of the substituent R. The substituent R can be introduced by adding 1.0 to 2.0 equivalents, preferably 1.1 to 1.5 equivalents, of a certain compound RX to the isocyanurate and carrying out the reaction.

ここでRは1価の有機基であり、Xは脱離基であって種類は特に問わないが、例えばクロロ基、ブロモ基、ヨード基やトシルオキシ基、メシルオキシ基、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基などが挙げられる。置換基Rは1価の有機基であり、特に限定はないが、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、s―ブチル基、t-ブチル基といったアルキル基や、アリル基、ホモアリル基、シンナミル基、プロパルギル基といった炭素-炭素二重結合・三重結合を含んだ炭化水素基などが挙げられる。グリシジル基、オキセタニル基といったヘテロ原子を含んだ置換基でも構わない。 Here, R is a monovalent organic group, and X is a leaving group, and the type is not particularly limited, but examples include a chloro group, a bromo group, an iodo group, a tosyloxy group, a mesyloxy group, a trifluoromethanesulfonyloxy group, etc. Can be mentioned. The substituent R is a monovalent organic group, and is not particularly limited, but includes, for example, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, a s-butyl group, a t-butyl group, Examples include hydrocarbon groups containing carbon-carbon double bonds and triple bonds, such as allyl group, homoallyl group, cinnamyl group, and propargyl group. A substituent containing a heteroatom such as a glycidyl group or an oxetanyl group may also be used.

置換基Rのバリエーションは幅広く、置換基を様々に変えることで目的の材料物性や樹脂重合性等を実現することが可能である。置換基Rが水素原子の場合(実質的に置換基を導入しない場合)には、イソシアヌレート環のN-H結合は酸として機能する。そのため、積極的に置換基Rを導入せず、酸基として本発明のジオール化合物を利用することも可能である。 There are a wide variety of substituents R, and by changing the substituents variously, it is possible to achieve desired material properties, resin polymerizability, etc. When the substituent R is a hydrogen atom (substantially no substituent is introduced), the NH bond of the isocyanurate ring functions as an acid. Therefore, it is also possible to utilize the diol compound of the present invention as an acid group without actively introducing the substituent R.

また、置換基Rを導入せずにモノマーとして樹脂主骨格にイソシアヌレート構造を導入した後に、置換基Rを導入したり、架橋点として利用したりすることも可能である。本発明において、ジオールの中心骨格としてベンゼン環ではなく、イソシアヌレート環を用いた利点は、イソシアヌレート独自の剛直性、強いスタッキング性のみならず、置換基導入の容易性や酸基としての機能にもある。 It is also possible to introduce the isocyanurate structure into the resin main skeleton as a monomer without introducing the substituent R, and then introduce the substituent R or use it as a crosslinking point. In the present invention, the advantage of using an isocyanurate ring instead of a benzene ring as the central skeleton of the diol is not only isocyanurate's unique rigidity and strong stacking property, but also the ease of introducing substituents and its function as an acid group. There is also.

上記の塩基は特に限定はないが、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、キノリン、イソキノリン、3,5-ルチジン、2,6-ルチジン、ピコリンなどを使用することができる。また、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水素化ナトリウムなどの無機塩基も使用することができる。塩基は、基質(1-2)に対して、1.0当量~3.0当量の割合で用いることができ、好ましくは1.1当量~2.0当量である。 The above base is not particularly limited, but triethylamine, diisopropylethylamine, pyridine, quinoline, isoquinoline, 3,5-lutidine, 2,6-lutidine, picoline, etc. can be used. Inorganic bases such as sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and sodium hydride can also be used. The base can be used in an amount of 1.0 to 3.0 equivalents, preferably 1.1 to 2.0 equivalents, based on the substrate (1-2).

本反応における溶媒は特に限定はないが、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、アセトン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-メトキシ-N,N-ジブチルプロパンアミド、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。 The solvent used in this reaction is not particularly limited, but includes tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, acetone, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2 -imidazolidinone, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, 3-methoxy-N,N-dibutylpropanamide, dimethylsulfoxide and the like.

反応温度は20℃~120℃で実施することができ、40℃~100℃が好ましく、50℃~90℃がより好ましい。反応時間は1時間~12時間とすることができ、1時間~6時間が好ましい。 The reaction temperature can be carried out at 20°C to 120°C, preferably 40°C to 100°C, and more preferably 50°C to 90°C. The reaction time can be 1 hour to 12 hours, preferably 1 hour to 6 hours.

反応後は、溶媒を減圧留去して、適当な精製操作を実施してもよい。例えば、分液操作や再結晶、カラムクロマトグラフィーによる精製が挙げられ、これらを単独または組み合わせて実施してもよい。また、精製することなく次の反応へと移ってもよい。その場合は、溶媒の減圧留去によって粗生成物を取得し、クロスカップリング反応を仕込んでもよいし、溶媒を減圧留去することなく、同じ反応容器にクロスカップリング反応に必要な基質や触媒を新たに仕込んでもよい。 After the reaction, the solvent may be distilled off under reduced pressure and an appropriate purification operation may be carried out. Examples include purification by liquid separation, recrystallization, and column chromatography, and these may be performed alone or in combination. Alternatively, the reaction may proceed to the next reaction without purification. In that case, the crude product may be obtained by distilling off the solvent under reduced pressure and the cross-coupling reaction may be carried out, or the substrates and catalysts required for the cross-coupling reaction may be placed in the same reaction vessel without removing the solvent under reduced pressure. You may also prepare a new one.

(C)のステップは薗頭クロスカップリング反応によって実施することができる。基質(1-3)および、炭素―炭素三重結合を有するアルコールを溶媒に溶解させ、パラジウム触媒、銅触媒、アミン化合物を添加して反応させることでクロスカップリング反応が進行する。 Step (C) can be carried out by Sonogashira cross-coupling reaction. A cross-coupling reaction proceeds by dissolving the substrate (1-3) and an alcohol having a carbon-carbon triple bond in a solvent, and adding a palladium catalyst, a copper catalyst, and an amine compound to cause a reaction.

アミン化合物としてはトリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ジエチルアミンなどを好ましく用いることができ、添加量は一般に基質に対して大過剰量添加する。具体的には基質に対して10当量以上である。パラジウム触媒はテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムやビス(トリフェニルホスフィン)パラジウムジクロリドなどを好適に用いることができる。銅触媒はハロゲン化銅(I)を用いることができ、特にヨウ化銅(I)を用いることが好ましい。溶媒は特に制限はないが、上記のアミン化合物を溶媒として用いてもよいし、その場合に基質の溶解性が足りない場合は補助溶媒として、基質を溶解させ、かつ反応を阻害しない溶媒を追加してもよい。 As the amine compound, triethylamine, diisopropylethylamine, diethylamine, etc. can be preferably used, and the amount added is generally in large excess relative to the substrate. Specifically, it is 10 equivalents or more relative to the substrate. As the palladium catalyst, tetrakis(triphenylphosphine)palladium, bis(triphenylphosphine)palladium dichloride, or the like can be suitably used. Copper (I) halide can be used as the copper catalyst, and it is particularly preferable to use copper (I) iodide. There are no particular restrictions on the solvent, but the above amine compound may be used as a solvent, or if the solubility of the substrate is insufficient, a solvent that dissolves the substrate and does not inhibit the reaction may be added as a co-solvent. You may.

具体的にはテトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、アセトン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-メトキシ-N,N-ジブチルプロパンアミド、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。反応温度は20℃~150℃で実施することができ、反応時間は1時間~48時間であり、好ましくは1時間~12時間である。反応後は溶媒を減圧留去したのち、分液操作を実施して残存した金属触媒やアミン成分を除去し、再結晶および/またはカラムクロマトグラフィーによって精製する。 Specifically, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, acetone, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 3- Examples include methoxy-N,N-dimethylpropanamide, 3-methoxy-N,N-dibutylpropanamide, and dimethylsulfoxide. The reaction temperature can be carried out at 20° C. to 150° C., and the reaction time is 1 hour to 48 hours, preferably 1 hour to 12 hours. After the reaction, the solvent is distilled off under reduced pressure, a liquid separation operation is performed to remove the remaining metal catalyst and amine components, and the product is purified by recrystallization and/or column chromatography.

基質のアルコールとしては、末端アルキンを有するアルコール系化合物であればよく、例えば2-プロピン-1-オール、3-ブチン―1-オール、3-ブチン―2-オール、4-ペンチン―2-オール、1-ペンチン-3-オール、5-ヘキシン-3-オール、2-メチル―3―ブチン-2-オール、3-メチル-1-ペンテン-4-イン-3-オール、3-メチル-1-ペンチン-3-オール、1-ヘキシン-3-オール、1-エチニル-1-シクロヘキサノール、1-オクチン-3-オール、3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール、(±)-デヒドロリナロール、4-エチル-1-オクチン-3-オール、エチニルエストラジオールなどを挙げることができる。
The substrate alcohol may be any alcohol compound having a terminal alkyne, such as 2-propyn-1-ol, 3-butyn-1-ol, 3-butyn-2-ol, 4-pentyn-2-ol. , 1-pentyn-3-ol, 5-hexyn-3-ol, 2-methyl-3-butyn-2-ol, 3-methyl-1-penten-4-yn-3-ol, 3-methyl-1 -Pentyn-3-ol, 1-hexyn-3-ol, 1-ethynyl-1-cyclohexanol, 1-octyn-3-ol, 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, (±)- Examples include dehydrolinalool, 4-ethyl-1-octin-3-ol, and ethinyl estradiol.

(用途)
本発明のジオール化合物は、あらゆる樹脂材料、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、カチオン硬化性樹脂、アニオン硬化性樹脂、ラジカル硬化性樹脂などに、従来にない特性を発現させるために、重合用モノマーとして使用することができる。イソシアヌレートおよびアルキンの剛直構造が樹脂の主鎖骨格に導入されることで、機械強度や耐熱性、耐薬品性、耐加水分解性などを向上させることができる。
(Application)
The diol compound of the present invention can be polymerized to give unprecedented properties to all resin materials, such as thermoplastic resins, thermosetting resins, cationic curable resins, anionic curable resins, and radical curable resins. It can be used as a monomer for By introducing the rigid structure of isocyanurate and alkyne into the main chain skeleton of the resin, mechanical strength, heat resistance, chemical resistance, hydrolysis resistance, etc. can be improved.

本発明のジオール化合物を樹脂の重合用モノマーとして使用する場合、樹脂の種類は特に限定されないが、中でも、一般にジオール化合物をモノマーとして重合されうる樹脂には好適に利用できる。このような樹脂として例えば、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネートおよびこれらを繰り返し単位の一部に含む樹脂が挙げられる。また、本発明のジオール化合物は炭素-炭素三重結合を有していることから、ヒドロシリル化反応によって、シロキサン樹脂に組み込むこともできる。 When the diol compound of the present invention is used as a monomer for resin polymerization, the type of resin is not particularly limited, but it can be suitably used for resins that can generally be polymerized using a diol compound as a monomer. Examples of such resins include polyester, polyurethane, polycarbonate, and resins containing these as part of repeating units. Further, since the diol compound of the present invention has a carbon-carbon triple bond, it can also be incorporated into a siloxane resin by a hydrosilylation reaction.

本発明のジオール化合物または該化合物を用いてなる樹脂は、種々の用途に用いることができる。例えば、接着剤、粘着剤、電子材料、絶縁材料(プリント基板、電線被覆等を含む)、高電圧絶縁材料、層間絶縁膜、TFT用パッシベーション膜、TFT用ゲート絶縁膜、TFT用層間絶縁膜、TFT用透明平坦化膜、絶縁用パッキング、絶縁被覆材、接着剤、高耐熱性接着剤、高放熱性接着剤、光学接着剤、LED素子の接着剤、各種基板の接着剤、ヒートシンクの接着剤、塗料、UV粉体塗料、インク、着色インク、UVインクジェット用インク、コーティング材料(ハードコート、シート、フィルム、剥離紙用コート、光ディスク用コートおよび光ファイバ用コート等を含む)、成形材料(シート、フィルムおよびFRP等を含む)、シーリング材料、ポッティング材料、封止材料、発光ダイオード用封止材料、液晶シール剤、表示デバイス用シール剤、電気材料用封止材料、各種太陽電池の封止材料、高耐熱シール材、レジスト材料、液状レジスト材料、着色レジスト、ドライフィルムレジスト材料、ソルダーレジスト材料、カラーフィルター用バインダー樹脂、カラーフィルター用透明平坦化材料、ブラックマトリクス用バインダー樹脂、液晶セル用フォトスペーサー材料、OLED素子用透明封止材料、光造形、太陽電池用材料、燃料電池用材料、表示材料、記録材料、防振材料、防水材料、防湿材料、複写機用感光ドラム、電池用固体電解質等が挙げられる。また、上記イソシアヌル酸骨格含有重合体は他樹脂等への添加剤として用いられてもよい。なお、用途は下記に限定されないことは言うまでもない。 The diol compound of the present invention or a resin made using the compound can be used for various purposes. For example, adhesives, adhesives, electronic materials, insulating materials (including printed circuit boards, wire coatings, etc.), high voltage insulating materials, interlayer insulating films, passivation films for TFTs, gate insulating films for TFTs, interlayer insulating films for TFTs, Transparent flattening film for TFT, insulation packing, insulation coating material, adhesive, high heat resistance adhesive, high heat dissipation adhesive, optical adhesive, LED element adhesive, adhesive for various substrates, heat sink adhesive , paints, UV powder coatings, inks, colored inks, UV inkjet inks, coating materials (including hard coats, sheets, films, release paper coats, optical disk coats, optical fiber coats, etc.), molding materials (sheets) , films, FRP, etc.), sealing materials, potting materials, encapsulating materials, encapsulating materials for light emitting diodes, liquid crystal sealants, sealants for display devices, encapsulating materials for electrical materials, encapsulating materials for various solar cells. , high heat-resistant sealing materials, resist materials, liquid resist materials, colored resists, dry film resist materials, solder resist materials, binder resins for color filters, transparent flattening materials for color filters, binder resins for black matrices, photo spacers for liquid crystal cells Materials, transparent sealing materials for OLED devices, stereolithography, materials for solar cells, materials for fuel cells, display materials, recording materials, anti-vibration materials, waterproof materials, moisture-proof materials, photosensitive drums for copiers, solid electrolytes for batteries, etc. can be mentioned. Further, the isocyanuric acid skeleton-containing polymer may be used as an additive to other resins. Note that it goes without saying that the uses are not limited to the following.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples, but the present invention is not limited only to these Examples.

(実施例1)
反応容器に、N,N-ジメチルホルムアミド(以下、DMFと称する)1Lおよびシアン酸カリウム48gを仕込み、75℃に加温した。滴下ロートで4-ブロモフェニルイソシアネート198gをDMF500mLに溶解させた滴下液を30分かけて滴下し、滴下終了後1時間撹拌して反応を完了させた。DMFを減圧除去し、酢酸エチル1Lおよび水3Lを加えた後、水層に濃塩酸を加え、析出した沈殿物を回収し、エタノールで再結晶を行うことにより白色結晶(2)178gを得た。
(Example 1)
A reaction vessel was charged with 1 L of N,N-dimethylformamide (hereinafter referred to as DMF) and 48 g of potassium cyanate, and heated to 75°C. A solution prepared by dissolving 198 g of 4-bromophenyl isocyanate in 500 mL of DMF was added dropwise over 30 minutes using a dropping funnel, and after the addition was completed, the reaction was completed by stirring for 1 hour. After removing DMF under reduced pressure and adding 1 L of ethyl acetate and 3 L of water, concentrated hydrochloric acid was added to the aqueous layer, the precipitate was collected, and recrystallized with ethanol to obtain 178 g of white crystals (2). .

フラスコに、上記の白色結晶(2)21.9g、2-プロピン-1-オール16.6g、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド3.51g、ヨウ化銅(I)1.9g、およびトリエチルアミン500mLを仕込み、窒素雰囲気下80℃で8時間攪拌して反応させた。反応終了後、トリエチルアミンを減圧除去し、エタノールで再結晶を行い、下記式で表されるジオール化合物(3)30.2gを得た。
In a flask, 21.9 g of the above white crystal (2), 16.6 g of 2-propyn-1-ol, 3.51 g of bis(triphenylphosphine)palladium(II) dichloride, 1.9 g of copper(I) iodide, and 500 mL of triethylamine were charged, and the mixture was stirred and reacted at 80° C. for 8 hours under a nitrogen atmosphere. After the reaction was completed, triethylamine was removed under reduced pressure, and recrystallization was performed with ethanol to obtain 30.2 g of diol compound (3) represented by the following formula.

(実施例2)
反応容器に、N,N-ジメチルホルムアミド(以下、DMFと称する)1Lおよびシアン酸カリウム48gを仕込み、75℃に加温した。滴下ロートで3-ブロモフェニルイソシアネート198gをDMF500mLに溶解させた滴下液を30分かけて滴下し、滴下終了後1時間撹拌して反応を完了させた。DMFを減圧除去し、酢酸エチル1Lおよび水3Lを加えた後、水層に濃塩酸を加え、析出した沈殿物を回収し、エタノールで再結晶を行うことにより白色結晶(4)169gを得た。
(Example 2)
A reaction vessel was charged with 1 L of N,N-dimethylformamide (hereinafter referred to as DMF) and 48 g of potassium cyanate, and heated to 75°C. A solution prepared by dissolving 198 g of 3-bromophenyl isocyanate in 500 mL of DMF was added dropwise over 30 minutes using a dropping funnel, and after the addition was completed, the reaction was completed by stirring for 1 hour. After removing DMF under reduced pressure and adding 1 L of ethyl acetate and 3 L of water, concentrated hydrochloric acid was added to the aqueous layer, the precipitate was collected, and recrystallized with ethanol to obtain 169 g of white crystals (4). .

フラスコに、上記の白色結晶(4)21.9g、2-プロピン-1-オール16.6g、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド3.51g、ヨウ化銅(I)1.9g、およびトリエチルアミン500mLを仕込み、窒素雰囲気下80℃で8時間攪拌して反応させた。反応終了後、トリエチルアミンを減圧除去し、エタノールで再結晶を行い、下記式で表されるジオール化合物(5)32.4gを得た。
In a flask, 21.9 g of the above white crystal (4), 16.6 g of 2-propyn-1-ol, 3.51 g of bis(triphenylphosphine)palladium(II) dichloride, 1.9 g of copper(I) iodide, and 500 mL of triethylamine were charged, and the mixture was stirred and reacted at 80° C. for 8 hours under a nitrogen atmosphere. After the reaction was completed, triethylamine was removed under reduced pressure, and recrystallization was performed with ethanol to obtain 32.4 g of diol compound (5) represented by the following formula.

(実施例3)
(2)を得るところまでは実施例1と同様に実施した。
フラスコに白色結晶(2)43.9g、アリルブロミド13.3g、トリエチルアミン11.1g、テトラヒドロフラン500mLを投入して、70℃に加熱して1時間攪拌した。反応終了後、溶媒を減圧留去して、粗生成物を水とジエチルエーテルで分液した。この分液操作は合計2回実施した。有機層を濃縮して化合物(6)45.5gを得た。
(Example 3)
The same procedure as in Example 1 was carried out up to the point where (2) was obtained.
43.9 g of white crystals (2), 13.3 g of allyl bromide, 11.1 g of triethylamine, and 500 mL of tetrahydrofuran were placed in a flask, heated to 70° C., and stirred for 1 hour. After the reaction was completed, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the crude product was separated between water and diethyl ether. This liquid separation operation was performed twice in total. The organic layer was concentrated to obtain 45.5 g of compound (6).

フラスコに、化合物(6)23.9g、2-プロピン-1-オール6.62g、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド3.51g、ヨウ化銅(I)1.90g、およびトリエチルアミン500mLを仕込み、窒素雰囲気下80℃で8時間攪拌して反応させた。反応終了後、トリエチルアミンを減圧除去し、シリカカラムで精製した後、エタノールで再結晶を行い、下記式で表されるジオール化合物(7)18.4gを得た。
In a flask, 23.9 g of compound (6), 6.62 g of 2-propyn-1-ol, 3.51 g of bis(triphenylphosphine)palladium(II) dichloride, 1.90 g of copper(I) iodide, and 500 mL of triethylamine. was charged and reacted by stirring at 80° C. for 8 hours under a nitrogen atmosphere. After the reaction was completed, triethylamine was removed under reduced pressure, the product was purified using a silica column, and then recrystallized with ethanol to obtain 18.4 g of diol compound (7) represented by the following formula.

(実施例4)
化合物(4)を得るところまでは実施例2と同様に実施した。
フラスコに白色結晶(5)43.9g、クロロメチルメチルエーテル8.85g、トリエチルアミン11.1g、テトラヒドロフラン500mLを投入して、70℃に加熱して1時間攪拌した。反応終了後、溶媒を減圧留去して、粗生成物を水とジエチルエーテルで分液した。この分液操作は合計2回実施した。有機層を濃縮して化合物(8)47.8gを得た。
(Example 4)
The same procedure as in Example 2 was carried out up to the point where compound (4) was obtained.
43.9 g of white crystals (5), 8.85 g of chloromethyl methyl ether, 11.1 g of triethylamine, and 500 mL of tetrahydrofuran were placed in a flask, heated to 70° C., and stirred for 1 hour. After the reaction was completed, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the crude product was separated between water and diethyl ether. This liquid separation operation was performed twice in total. The organic layer was concentrated to obtain 47.8 g of compound (8).

フラスコに、上記の白色結晶(8)24.1g、2-プロピン-1-オール6.72g、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド4.51g、ヨウ化銅(I)2.44g、およびトリエチルアミン500mLを仕込み、窒素雰囲気下80℃で8時間攪拌して反応させた。反応終了後、トリエチルアミンを減圧除去し、シリカカラムで精製した後、エタノールで再結晶を行い、下記式で表されるジオール化合物(9)16.7gを得た。




In a flask, 24.1 g of the above white crystal (8), 6.72 g of 2-propyn-1-ol, 4.51 g of bis(triphenylphosphine)palladium(II) dichloride, 2.44 g of copper(I) iodide, and 500 mL of triethylamine were charged, and the mixture was stirred and reacted at 80° C. for 8 hours under a nitrogen atmosphere. After the reaction was completed, triethylamine was removed under reduced pressure, the product was purified using a silica column, and then recrystallized with ethanol to obtain 16.7 g of diol compound (9) represented by the following formula.




Claims (3)

一般式(1)で示される化合物。
ただし、式中、Aは末端が炭素原子である2価の有機基であり、Rは水素原子または1価の有機基である。
A compound represented by general formula (1).
However, in the formula, A is a divalent organic group whose terminal is a carbon atom, and R is a hydrogen atom or a monovalent organic group.
一般式(1)中のAがメチレン基である請求項1に記載の化合物。 2. The compound according to claim 1, wherein A in general formula (1) is a methylene group. さらに、一般式(1)中のRが炭素数60以下の1価の炭化水素基である請求項2に記載の化合物。 Furthermore, the compound according to claim 2, wherein R in the general formula (1) is a monovalent hydrocarbon group having 60 or less carbon atoms.
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