JP2024045045A - Fluorene compound and method for producing same - Google Patents
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Abstract
【課題】特定のフルオレン化合物を、高い反応転化率で簡便にまたは効率よく製造する方法、およびこの製造方法により得られたフルオレン化合物を提供する。
【解決手段】9,9位が未置換の9H-フルオレン類と、アクリル酸メチルに代表される不飽和化合物とを、少なくともケトン類を含む反応溶媒中で反応させる反応工程を経て、下記式(3)で表されるフルオレン化合物を製造する。
[式中、R1は置換基、kは0~8の整数、R2a
~
2
d、R3a
~
3
dは独立してHまたは置換基、R4a
~
4bは独立して-ORh(式中、RhはHもしくは炭化水素基)、グリシジルオキシ基、2-メチルグリシジルオキシ基またはハロゲン原子を示す。]
【選択図】なしThe present invention provides a method for simply or efficiently producing a specific fluorene compound with a high reaction conversion rate, and a fluorene compound obtained by this production method.
[Solution] A fluorene compound represented by the following formula (3) is produced through a reaction process in which 9H-fluorenes that are unsubstituted at the 9,9-positions are reacted with an unsaturated compound such as methyl acrylate in a reaction solvent containing at least a ketone.
[In the formula, R 1 is a substituent, k is an integer of 0 to 8, R 2a to 2 d and R 3a to 3 d are independently H or a substituent, and R 4a to 4b are independently -OR h (in the formula, R h is H or a hydrocarbon group), a glycidyloxy group, a 2-methylglycidyloxy group, or a halogen atom.]
[Selection diagram] None
Description
本開示は、フルオレン化合物の製造方法およびこの方法で得られた化合物に関する。 This disclosure relates to a method for producing a fluorene compound and the compound obtained by this method.
フルオレン骨格を有する化合物は、高い屈折率などの光学的特性や耐熱性などの熱的特性などに優れており、樹脂原料や、添加剤などとして有効に利用されている。 Compounds with a fluorene skeleton have excellent optical properties, such as a high refractive index, and thermal properties, such as heat resistance, and are effectively used as resin raw materials and additives.
特開2002-179611号公報(特許文献1)には、フルオレンに不飽和カルボン酸化合物を強塩基触媒の存在下で反応させて、フルオレン骨格を有するカルボン酸化合物を製造する方法について開示されている。 JP 2002-179611 A (Patent Document 1) discloses a method for producing a carboxylic acid compound having a fluorene skeleton by reacting fluorene with an unsaturated carboxylic acid compound in the presence of a strong base catalyst.
特開2005-89422号公報(特許文献2)には、所定のフルオレン類とカルボン酸エステルとを強塩基触媒下で反応させて、フルオレンジカルボン酸エステルを製造する方法について開示されている。 JP 2005-89422 A (Patent Document 2) discloses a method for producing fluorenedicarboxylic acid esters by reacting a specific fluorene with a carboxylic acid ester in the presence of a strong base catalyst.
特許文献1の実施例6には、フルオレンとアクリル酸メチルとを、強塩基触媒の存在下、ジオキサン中で反応させて、下記式で表される3’,3’-(9-フルオレニリデン)ジプロピオン酸ジメチルを合成したことが記載されている。 Example 6 of Patent Document 1 describes the synthesis of dimethyl 3',3'-(9-fluorenylidene)dipropionate, represented by the following formula, by reacting fluorene with methyl acrylate in dioxane in the presence of a strong base catalyst.
また、特許文献2の実施例1には、フルオレンとアクリル酸t-ブチルとを、強塩基触媒の存在下、1,4-ジオキサン中で反応させて、9,9-ビス(プロピオン酸t-ブチル)フルオレンを合成したことが記載されている。 Furthermore, in Example 1 of Patent Document 2, fluorene and t-butyl acrylate are reacted in 1,4-dioxane in the presence of a strong base catalyst, and 9,9-bis(t-butyl propionate is It is described that fluorene (butyl) was synthesized.
しかし、より容易にまたは効率よくフルオレン化合物を調製する方法が求められている。 However, there is a need for a method for preparing fluorene compounds more easily or efficiently.
また、これらのフルオレン化合物は、使用環境または保存状態などによっては、熱安定性の点で十分でない場合があり、特に高温環境下などの過酷な条件下では着色し易くなるため、利用用途が制限されるおそれがある。そのため、より一層高い熱安定性または高温環境下における保存安定性が求められている。 In addition, depending on the usage environment or storage conditions, these fluorene compounds may not have sufficient thermal stability, and may be prone to coloration under harsh conditions, particularly high temperature environments, which may limit their applications. Therefore, there is a demand for even higher thermal stability or storage stability in high temperature environments.
従って、本発明(または本開示)の目的は、特定のフルオレン化合物を、高い反応転化率で簡便(または容易)にまたは効率よく製造する方法、および、この製造方法により得られたフルオレン化合物を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention (or the present disclosure) is to provide a method for producing a specific fluorene compound simply (or easily) or efficiently with a high reaction conversion rate, and to provide a fluorene compound obtained by this production method.
本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、フルオレン類と、α,β-不飽和カルボニル基を有する化合物(α,β-不飽和カルボニル化合物)とを、特定の溶媒中で反応させると、高温環境下であっても着色を有効に抑制可能なフルオレン化合物が得られることを見いだし、本発明(または本開示)を完成した。 As a result of intensive research to achieve the above object, the present inventors discovered that by reacting fluorenes with a compound having an α,β-unsaturated carbonyl group (α,β-unsaturated carbonyl compound) in a specific solvent, a fluorene compound that can effectively suppress coloration even in a high-temperature environment can be obtained, and thus completed the present invention (or the present disclosure).
すなわち、本開示は、下記態様などを包含していてもよい。 That is, the present disclosure may include the following aspects.
態様[1]:下記式(1)で表されるフルオレン類(9,9位が未置換の9H-フルオレン類)と、下記式(2a)および(2b)で表される化合物とを、少なくともケトン類を含む反応溶媒中で反応させる反応工程を含む、下記式(3)で表されるフルオレン化合物の製造方法。 Aspect [1]: A method for producing a fluorene compound represented by the following formula (3), comprising a reaction step of reacting fluorenes represented by the following formula (1) (9H-fluorenes unsubstituted at the 9,9-positions) with compounds represented by the following formulas (2a) and (2b) in a reaction solvent containing at least ketones.
(式中、R1は置換基を示し、kは0~8の整数を示す)。 (In the formula, R1 represents a substituent, and k represents an integer of 0 to 8).
[式中、R2a、R2b、R2cおよびR2dは独立して水素原子または置換基を示し、
R3aおよびR3bは独立して水素原子または置換基を示し、
R4aおよびR4bは独立してヒドロキシル基、基[-ORh](式中、Rhは炭化水素基を示す)、グリシジルオキシ基、2-メチルグリシジルオキシ基またはハロゲン原子を示す]。
[In the formula, R 2a , R 2b , R 2c and R 2d independently represent a hydrogen atom or a substituent,
R 3a and R 3b independently represent a hydrogen atom or a substituent,
R 4a and R 4b independently represent a hydroxyl group, a group [-OR h ] (in the formula, R h represents a hydrocarbon group), a glycidyloxy group, a 2-methylglycidyloxy group, or a halogen atom].
(式中、R1、k、R2a、R2b、R2c、R2d、R3a、R3b、R4aおよびR4bは、それぞれ前記に同じ)。 (In the formula, R 1 , k, R 2a , R 2b , R 2c , R 2d , R 3a , R 3b , R 4a and R 4b are each the same as defined above).
態様[2]:前記ケトン類が、ジアルキルケトンである前記態様[1]記載の製造方法。 Aspect [2]: The method according to aspect [1], wherein the ketone is a dialkyl ketone.
態様[3]:反応工程における反応溶媒が、前記ケトン類に加えて、さらに、炭化水素類を含む前記態様[1]または[2]記載の製造方法。 Aspect [3]: The production method according to Aspect [1] or [2], wherein the reaction solvent in the reaction step further contains hydrocarbons in addition to the ketones.
態様[4]:前記式(1)、(2a)、(2b)および(3)において、
R1がハロゲン原子、炭化水素基、アルコキシ基、アシル基、ニトロ基、シアノ基または置換アミノ基であり、kが0~4程度の整数であり、
R2aおよびR2bが独立して水素原子、炭化水素基、カルボキシル基またはアルコキシカルボニル基であり、R2cおよびR2dが独立して水素原子または炭化水素基であり、
R3aおよびR3bが独立して水素原子、炭化水素基、カルボキシアルキル基またはアルコキシカルボニルアルキル基であり、
R4aおよびR4bが独立してヒドロキシル基、基[-ORh](式中、Rhは炭化水素基を示す)、グリシジルオキシ基または2-メチルグリシジルオキシ基である前記態様[1]~[3]のいずれかに記載の製造方法。
Aspect [4]: In the formulas (1), (2a), (2b) and (3),
R 1 is a halogen atom, a hydrocarbon group, an alkoxy group, an acyl group, a nitro group, a cyano group or a substituted amino group, and k is an integer of about 0 to 4;
R 2a and R 2b are independently a hydrogen atom, a hydrocarbon group, a carboxyl group or an alkoxycarbonyl group, and R 2c and R 2d are independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group,
R 3a and R 3b are independently a hydrogen atom, a hydrocarbon group, a carboxyalkyl group or an alkoxycarbonylalkyl group,
Embodiments [1] to 1, wherein R 4a and R 4b are independently a hydroxyl group, a group [-OR h ] (in the formula, R h represents a hydrocarbon group), a glycidyloxy group, or a 2-methylglycidyloxy group The manufacturing method according to any one of [3].
態様[5]:前記反応工程における反応温度が、-20℃~100℃程度である前記態様[1]~[4]のいずれかに記載の製造方法。 Aspect [5]: The manufacturing method according to any one of aspects [1] to [4], in which the reaction temperature in the reaction step is about -20°C to 100°C.
態様[6]:前記式(1)で表される9H-フルオレン類の反応転化率が、95%程度以上である前記態様[1]~[5]のいずれかに記載の製造方法。 Aspect [6]: The production method according to any one of Aspects [1] to [5], wherein the reaction conversion rate of the 9H-fluorene represented by the formula (1) is about 95% or more.
態様[7]:前記態様[1]~[6]のいずれかに記載の式(3)で表されるフルオレン化合物であって、窒素雰囲気下、280℃で2時間保持したとき、色相(APHA)が150以下であるフルオレン化合物。 Aspect [7]: A fluorene compound represented by formula (3) according to any one of Aspects [1] to [6] above, which exhibits a hue (APHA ) is 150 or less.
態様[8]:HPLCにおける純度が99.8面積%程度以上である前記態様[7]記載のフルオレン化合物。 Aspect [8]: The fluorene compound according to aspect [7], having a purity of about 99.8 area % or more by HPLC.
態様[9]:前記態様[1]~[6]のいずれかに記載の式(1)で表される9H-フルオレン類の含有量(不純物としての未反応の原料の含有量)が、HPLCにおいて、0.03面積%程度以下である前記態様[7]または[8]記載のフルオレン化合物。 Aspect [9]: The fluorene compound according to aspect [7] or [8], in which the content of 9H-fluorenes represented by formula (1) according to any one of aspects [1] to [6] (content of unreacted raw materials as impurities) is about 0.03 area % or less by HPLC.
態様[10]:前記態様[1]~[9]のいずれかに記載の式(3)で表され、R4aおよびR4bが基[-ORh](式中、Rhは炭化水素基を示す)であるフルオレン化合物であって、前記式(3)において、R4aおよびR4bの一方がヒドロキシル基、他方が前記基[-ORh]である化合物の含有量(不純物としての含有量)が、HPLCにおいて、0.1面積%程度以下であるフルオレン化合物。 Aspect [10]: Represented by the formula (3) according to any one of the above aspects [1] to [9], R 4a and R 4b are a group [-OR h ] (wherein R h is a hydrocarbon group The content of a fluorene compound having the formula (3) in which one of R 4a and R 4b is a hydroxyl group and the other is the group [-OR h ] (content as an impurity) ) is about 0.1 area % or less in HPLC.
態様[11]:前記態様[1]~[6]のいずれかに記載の式(1)で表される9H-フルオレン類と、前記態様[1]~[6]のいずれかに記載の式(2a)および式(2b)で表される化合物とを、少なくともケトン類を含む反応溶媒中で反応させて、得られる前記態様[1]~[10]のいずれかに記載の式(3)で表されるフルオレン化合物の熱安定性を向上する方法。 Aspect [11]: A method for improving the thermal stability of a fluorene compound represented by formula (3) according to any one of aspects [1] to [10], which is obtained by reacting a 9H-fluorene represented by formula (1) according to any one of aspects [1] to [6] with a compound represented by formula (2a) and formula (2b) according to any one of aspects [1] to [6] in a reaction solvent containing at least a ketone.
態様[12]:反応温度が、80℃以下である前記態様[11]記載の方法。 Aspect [12]: The method according to aspect [11], wherein the reaction temperature is 80°C or less.
態様[13]:前記態様[1]~[6]のいずれかに記載の式(1)で表される9H-フルオレン類と、前記態様[1]~[6]のいずれかに記載の式(2a)および式(2b)で表される化合物とを、少なくともケトン類を含む反応溶媒中で反応させて、得られる前記態様[1]~[10]のいずれかに記載の式(3)で表されるフルオレン化合物における不純物の含有量を低減する方法。 Aspect [13]: 9H-fluorenes represented by the formula (1) according to any one of the above aspects [1] to [6] and the formula according to any one of the above aspects [1] to [6] Formula (3) according to any one of the embodiments [1] to [10] obtained by reacting (2a) and the compound represented by formula (2b) in a reaction solvent containing at least a ketone. A method for reducing the content of impurities in a fluorene compound represented by
態様[14]:反応温度が、45℃以下である前記態様[13]記載の方法。 Aspect [14]: The method according to aspect [13], wherein the reaction temperature is 45°C or less.
態様[15]:前記式(3)で表されるフルオレン化合物が、R4aおよびR4bが基[-ORh](式中、Rhは炭化水素基を示す)であるフルオレン化合物であり、
前記不純物が、前記式(3)において、R4aおよびR4bの一方がヒドロキシル基、他方が前記基[-ORh]である化合物、および、未反応の前記式(1)で表される9H-フルオレン類から選択された少なくとも一種を含む前記態様[13]または[14]記載の方法。
Aspect [15]: The fluorene compound represented by the formula (3) is a fluorene compound in which R 4a and R 4b are a group [-OR h ] (wherein R h represents a hydrocarbon group),
The impurity is a compound in which in the formula (3), one of R 4a and R 4b is a hydroxyl group and the other is the group [-OR h ], and unreacted 9H represented by the formula (1) - The method according to the above aspect [13] or [14], which contains at least one selected from fluorenes.
なお、本発明(または本開示)では、以下の従たる目的を達成(または課題を解決)してもよい。 Note that the present invention (or the present disclosure) may achieve the following sub-objects (or solve the problems).
すなわち、本開示の他の目的は、熱安定性(または高温環境下における保存安定性)に優れたフルオレン化合物、およびその製造方法を提供することにある。 That is, another object of the present disclosure is to provide a fluorene compound with excellent thermal stability (or storage stability in a high-temperature environment) and a method for producing the same.
本開示のさらに他の目的は、未反応の原料の残留を抑制可能なフルオレン化合物の製造方法、および、この製造方法により得られたフルオレン化合物を提供することにある。 A further object of the present disclosure is to provide a method for producing a fluorene compound that can suppress the remaining unreacted raw materials, and a fluorene compound obtained by this production method.
なお、本明細書および特許請求の範囲において、炭素原子の数をC1、C6、C10などで示すことがある。例えば、炭素数が1のアルキル基は「C1アルキル基」で示し、炭素数が6~10のアリール基は「C6-10アリール基」で示す。 Note that in this specification and claims, the number of carbon atoms may be indicated as C 1 , C 6 , C 10 , etc. For example, an alkyl group having 1 carbon number is indicated as a "C 1 alkyl group", and an aryl group having 6 to 10 carbon atoms is indicated as a "C 6-10 aryl group".
本明細書および特許請求の範囲において、「独立して」とは、2つの構成要素が、それぞれ独立した構成要素であることを意味し、R2a、R2b、R2cおよびR2dの場合、R2a、R2b、R2cおよびR2dが互いに同一の基(水素原子または置換基)であってもよく、異なる基(水素原子または置換基)であってもよいことを意味する。 In this specification and claims, "independently" means that two components are each independent components, and in the case of R 2a , R 2b , R 2c and R 2d , This means that R 2a , R 2b , R 2c and R 2d may be the same group (hydrogen atom or substituent) or different groups (hydrogen atom or substituent).
本明細書および特許請求の範囲において、「 ~ 」で示される数値範囲は、特に断りのない限り、両端の数値を含む意味に用いる。 In this specification and claims, the numerical ranges indicated with " to " are used to mean both ends of the range unless otherwise specified.
本開示の方法では、特定のフルオレン類と、特定のα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物(α,β-不飽和カルボニル化合物)とを特定の溶媒中で反応させるため、高い反応転化率で簡便(または容易)にまたは効率よく所定のフルオレン化合物を製造できる。 In the method of the present disclosure, a specific fluorene and a compound having a specific α,β-unsaturated carbonyl group (α,β-unsaturated carbonyl compound) are reacted in a specific solvent, so that the reaction conversion rate is high. A predetermined fluorene compound can be produced simply (or easily) or efficiently.
[反応工程]
本開示の製造方法は、下記式(1)で表される9,9位が未置換の9H-フルオレン類と、後述する式(2a)で表される化合物および後述する式(2b)で表される化合物とを、少なくともケトン類を含む反応溶媒中で反応(マイケル付加反応)させる反応工程を少なくとも含んでいる。
[Reaction process]
The production method of the present disclosure comprises a 9H-fluorene compound represented by the following formula (1) with unsubstituted 9,9-positions, a compound represented by the below-described formula (2a), and a compound represented by the below-mentioned formula (2b). The method includes at least a reaction step of reacting (Michael addition reaction) with a compound to be used in a reaction solvent containing at least ketones.
(式(1)で表される9H-フルオレン類)
9,9位が未置換の9H-フルオレン類は下記式(1)で表される化合物であり、以下、単に「化合物(1)」、「9H-フルオレン類」などという場合がある。
(9H-fluorenes represented by formula (1))
9H-fluorenes unsubstituted at the 9,9-positions are compounds represented by the following formula (1), and may hereinafter be simply referred to as "compound (1)" or "9H-fluorenes".
(式中、R1は置換基を示し、kは0~8の整数を示す)。 (In the formula, R 1 represents a substituent, and k represents an integer of 0 to 8).
前記式(1)において、基R1としては、反応に不活性な非反応性基であってもよく、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子;アルキル基(直鎖状または分岐鎖状アルキル基)、アリール基などの炭化水素基;アルコキシ基;アシル基;ニトロ基;シアノ基;または置換アミノ基(モノまたはジ置換アミノ基)などが挙げられる。 In the formula (1), the group R 1 may be a non-reactive group that is inert to the reaction, such as a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom; an alkyl group (linear or Branched alkyl groups), hydrocarbon groups such as aryl groups; alkoxy groups; acyl groups; nitro groups; cyano groups; and substituted amino groups (mono- or di-substituted amino groups).
アルキル基(直鎖状または分岐鎖状アルキル基)としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基などのC1-12アルキル基が挙げられ、好ましくはC1-8アルキル基、特にメチル基などのC1-4アルキル基が挙げられる。 Examples of the alkyl group (linear or branched alkyl group) include C 1-12 alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, and t-butyl group. and preferably a C 1-8 alkyl group, particularly a C 1-4 alkyl group such as a methyl group.
アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などのC6-12アリール基などが挙げられ、好ましくはフェニル基、ナフチル基などのC6-10アリール基である。前記ナフチル基としては、例えば、1-ナフチル基、2-ナフチル基などが挙げられ、2-ナフチル基が好ましい。 Examples of the aryl group include C 6-12 aryl groups such as a phenyl group, a naphthyl group, and a biphenyl group, and are preferably C 6-10 aryl groups such as a phenyl group, a naphthyl group, and are preferably C 6-10 aryl groups such as a phenyl group, a naphthyl group, and are preferably a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, and are preferably a 2-naphthyl group.
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、t-ブトキシ基などのC1-12アルコキシ基が挙げられ、好ましくはC1-8アルコキシ基、特にメトキシ基などのC1-4アルコキシ基が挙げられる。 Examples of the alkoxy group include C 1-12 alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, and t-butoxy group, preferably C 1-8 alkoxy group. Mention may be made of groups, especially C 1-4 alkoxy groups such as methoxy groups.
アシル基としては、例えば、アセチル基などのC1-6アルキル-カルボニル基などが挙げられる。 Examples of the acyl group include C 1-6 alkyl-carbonyl groups such as an acetyl group.
置換アミノ基(モノまたはジ置換アミノ基)としては、例えば、モノまたはジアルキルアミノ基、モノまたはジアリールアミノ基、モノまたはビス(アルキルカルボニル)アミノ基などが挙げられる。モノまたはジアルキルアミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基などのモノまたはジC1-4アルキルアミノ基が挙げられる。モノまたはジアリールアミノ基としては、例えば、ジフェニルアミノ基、N-フェニル-N-トリルアミノ基、N-フェニル-N-ナフチルアミノ基などのモノまたはジC6-12アリールアミノ基が挙げられる。モノまたはビス(アルキルカルボニル)アミノ基としては、例えば、ジアセチルアミノ基などのモノまたはビス(C1-4アルキル-カルボニル)アミノ基が挙げられる。 Examples of the substituted amino group (mono- or di-substituted amino group) include mono- or di-alkylamino group, mono- or diarylamino group, mono- or bis(alkylcarbonyl)amino group, etc. Examples of the mono- or di-alkylamino group include mono- or di-C 1-4 alkylamino group such as dimethylamino group. Examples of the mono- or diarylamino group include mono- or di-C 6-12 arylamino group such as diphenylamino group, N-phenyl-N-tolylamino group, N-phenyl-N-naphthylamino group, etc. Examples of the mono- or bis(alkylcarbonyl)amino group include mono- or bis(C 1-4 alkyl-carbonyl)amino group such as diacetylamino group.
好ましい基R1としては、ハロゲン原子または炭化水素基であり、さらに好ましくはアルキル基またはアリール基などの炭化水素基、特にアリール基である。 A preferred group R 1 is a halogen atom or a hydrocarbon group, more preferably a hydrocarbon group such as an alkyl group or an aryl group, especially an aryl group.
置換数kは、例えば0~6程度の整数であってもよく、好ましくは以下段階的に、0~4の整数、0~3の整数、0~2の整数であり、さらに好ましくは0もしくは1、または、0もしくは2であり、特に0である。なお、フルオレン環を構成する2つのベンゼン環における基R1の各置換数(1~4位における置換数と、5~8位における置換数と)は、互いに異なっていてもよいが、同一であるのが好ましい。 The number of substitutions k may be, for example, an integer of about 0 to 6, and is preferably an integer of 0 to 4, an integer of 0 to 3, an integer of 0 to 2, stepwise, more preferably 0 or 1, or 0 or 2, and particularly preferably 0. The numbers of substitutions of the group R 1 in the two benzene rings constituting the fluorene ring (the number of substitutions at the 1st to 4th positions and the number of substitutions at the 5th to 8th positions) may be different from each other, but are preferably the same.
なお、基R1の置換数kが複数(2以上)である場合、フルオレン環を構成する2つのベンゼン環のうち、一方のベンゼン環に置換する2以上の基R1の種類は、同一または異なっていてもよく;また、双方のベンゼン環にそれぞれ置換する基R1の種類は異なっていてもよいが、同一が好ましい。なお、基R1の結合位置(置換位置)は、フルオレン環の1~8位であれば特に制限されず、例えば、フルオレン環の2位、7位、2,7位などが挙げられ、2,7位が好ましい。 In addition, when the number k of substitutions of the group R 1 is more than one (2 or more), the types of the two or more groups R 1 substituted on one of the two benzene rings constituting the fluorene ring may be the same or different; the types of the groups R 1 substituted on both benzene rings may be different, but are preferably the same. In addition, the bonding position (substitution position) of the group R 1 is not particularly limited as long as it is the 1st to 8th positions of the fluorene ring, and examples thereof include the 2nd position, 7th position, and 2,7th positions of the fluorene ring, with the 2nd and 7th positions being preferred.
前記式(1)で表される代表的な化合物(9H-フルオレン類)としては、例えば、9H-フルオレン、ジアリール-9H-フルオレン、ジハロ-9H-フルオレンなどが挙げられる。 Representative compounds (9H-fluorenes) represented by the formula (1) include, for example, 9H-fluorene, diaryl-9H-fluorene, dihalo-9H-fluorene, and the like.
ジアリール-9H-フルオレンとしては、例えば、2,7-ジフェニル-9H-フルオレン、2,7-ジ(1-ナフチル)-9H-フルオレン、2,7-ジ(2-ナフチル)-9H-フルオレン、2,7-ジ(ビフェニリル)-9H-フルオレン、1,8-ジフェニル-9H-フルオレン、3,6-ジフェニル-9H-フルオレン、4,5-ジフェニル-9H-フルオレンなどのジC6-12アリール-9H-フルオレンなどが挙げられる。 Examples of diaryl-9H-fluorene include 2,7-diphenyl-9H-fluorene, 2,7-di(1-naphthyl)-9H-fluorene, 2,7-di(2-naphthyl)-9H-fluorene, DiC 6-12 aryl such as 2,7-di(biphenylyl)-9H-fluorene, 1,8-diphenyl-9H-fluorene, 3,6-diphenyl-9H-fluorene, 4,5-diphenyl-9H-fluorene Examples include -9H-fluorene.
ジハロ-9H-フルオレンとしては、例えば、2,7-ジブロモ-9H-フルオレン、2,7-ジクロロ-9H-フルオレン、2,7-ジヨード-9H-フルオレン、1,8-ジブロモ-9H-フルオレン、3,6-ジブロモ-9H-フルオレン、4,5-ジブロモ-9H-フルオレンなどが挙げられる。 Examples of dihalo-9H-fluorene include 2,7-dibromo-9H-fluorene, 2,7-dichloro-9H-fluorene, 2,7-diiodo-9H-fluorene, 1,8-dibromo-9H-fluorene, Examples include 3,6-dibromo-9H-fluorene and 4,5-dibromo-9H-fluorene.
これらの化合物(1)は、市販品を用いてもよく、慣用の方法により調製してもよい。これらの化合物(1)は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用することもできる。これらの化合物(1)のうち、9H-フルオレン、2,7-ジアリール-9H-フルオレン、2,7-ジブロモ-9H-フルオレンが好ましく、さらに好ましくは9H-フルオレン、2,7-ジC6-10アリール-9H-フルオレン、2,7-ジブロモ-9H-フルオレンが挙げられ、特に9H-フルオレンが好ましい。 These compounds (1) may be commercially available products or may be prepared by a conventional method. These compounds (1) may be used alone or in combination of two or more. Among these compounds (1), 9H-fluorene, 2,7-diaryl-9H-fluorene, and 2,7-dibromo-9H-fluorene are preferred, and 9H-fluorene, 2,7- diC6-10aryl -9H-fluorene, and 2,7-dibromo-9H-fluorene are more preferred, with 9H-fluorene being particularly preferred.
(式(2a)および(2b)で表される化合物)
下記式(2a)で表される化合物は、以下、単に「化合物(2a)」という場合があり、下記式(2b)で表される化合物は、以下、単に「化合物(2b)」という場合があり、式(2a)および(2b)で表される化合物をまとめて、以下、単に「化合物(2a)(2b)」という場合がある。
(Compounds represented by formulas (2a) and (2b))
The compound represented by the following formula (2a) may be hereinafter simply referred to as "compound (2a)", and the compound represented by the following formula (2b) may hereinafter simply be referred to as "compound (2b)". The compounds represented by formulas (2a) and (2b) may be hereinafter simply referred to as "compounds (2a) (2b)".
なお、化合物(2a)および化合物(2b)としては、互いに同一の化学構造を有するのが好ましい。 It is preferable that compound (2a) and compound (2b) have the same chemical structure.
[式中、R2a、R2b、R2cおよびR2dは独立して水素原子または置換基を示し、
R3aおよびR3bは独立して水素原子または置換基を示し、
R4aおよびR4bは独立してヒドロキシル基、基[-ORh](式中、Rhは炭化水素基を示す)、グリシジルオキシ基、2-メチルグリシジルオキシ基またはハロゲン原子を示す]。
[In the formula, R 2a , R 2b , R 2c and R 2d each independently represent a hydrogen atom or a substituent,
R 3a and R 3b each independently represent a hydrogen atom or a substituent;
R 4a and R 4b each independently represent a hydroxyl group, a group [—OR h ] (wherein R h represents a hydrocarbon group), a glycidyloxy group, a 2-methylglycidyloxy group, or a halogen atom.
前記式(2a)および(2b)において、R2a、R2b、R2cおよびR2dで表される置換基としては、反応に不活性な非反応性基であってもよく、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基などの炭化水素基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基などが挙げられる。 In the formulas (2a) and (2b), the substituents represented by R 2a , R 2b , R 2c and R 2d may be non-reactive groups that are inactive in the reaction, and examples thereof include hydrocarbon groups such as alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups and aralkyl groups, carboxyl groups and alkoxycarbonyl groups.
アルキル基(直鎖状または分岐鎖状アルキル基)としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基などのC1-12アルキル基が挙げられ、好ましくは以下段階的に、C1-6アルキル基、C1-4アルキル基、C1-3アルキル基、C1-2アルキル基、メチル基である。 Examples of the alkyl group (linear or branched alkyl group) include C1-12 alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group and t-butyl group, and preferably, in the following stepwise order, C1-6 alkyl group, C1-4 alkyl group, C1-3 alkyl group, C1-2 alkyl group and methyl group.
シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのC5-10シクロアルキル基が挙げられる。 Examples of the cycloalkyl group include a C 5-10 cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.
アリール基としては、例えば、フェニル基、アルキルフェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基などのC6-12アリール基が挙げられる。アルキルフェニル基としては、例えば、メチルフェニル基(またはトリル基)、ジメチルフェニル基(またはキシリル基)などのモノないしトリC1-4アルキル-フェニル基が挙げられる。 Examples of the aryl group include C 6-12 aryl groups such as a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenylyl group, a naphthyl group, etc. Examples of the alkylphenyl group include mono- to tri-C 1-4 alkyl-phenyl groups such as a methylphenyl group (or a tolyl group) and a dimethylphenyl group (or a xylyl group).
アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基などのC6-10アリール-C1-4アルキル基が挙げられる。 Examples of the aralkyl group include a C 6-10 aryl-C 1-4 alkyl group such as a benzyl group or a phenethyl group.
アルコキシカルボニル基(直鎖状または分岐鎖状アルコキシカルボニル基)としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t-ブトキシカルボニル基などのC1-6アルコキシ-カルボニル基などが挙げられる。 Examples of the alkoxycarbonyl group (linear or branched alkoxycarbonyl group) include C 1-6 alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, and t-butoxycarbonyl group.
好ましいR2a、R2b、R2cおよびR2dとしては、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基またはアルコキシカルボニル基が挙げられ、さらに好ましくは水素原子またはアルキル基、特に好ましくは水素原子である。 Preferred examples of R 2a , R 2b , R 2c and R 2d include a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, a carboxyl group or an alkoxycarbonyl group, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group, and particularly preferably a hydrogen atom.
なお、R2a、R2b、R2c、R2dの種類は、互いに同一または異なっていてもよいが、R2aおよびR2bの種類が同一であり、R2cおよびR2dの種類が同一であるのが好ましい。 The types of R 2a , R 2b , R 2c and R 2d may be the same or different, but it is preferable that the types of R 2a and R 2b are the same, and the types of R 2c and R 2d are the same.
好ましいR2aおよびR2bとしては、水素原子、炭化水素基、カルボキシル基またはアルコキシカルボニル基が挙げられ、より好ましくは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基またはアルコキシカルボニル基、さらに好ましくは水素原子、アルキル基、カルボキシル基またはアルコキシカルボニル基、なかでも好ましくは水素原子またはアルキル基であり、特に好ましくは水素原子である。 Preferred examples of R 2a and R 2b include a hydrogen atom, a hydrocarbon group, a carboxyl group, or an alkoxycarbonyl group, more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, a carboxyl group, or an alkoxycarbonyl group, still more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a carboxyl group, or an alkoxycarbonyl group, of which a hydrogen atom or an alkyl group is preferred, and particularly preferably a hydrogen atom.
好ましいR2cおよびR2dとしては、水素原子または炭化水素基が挙げられ、より好ましくは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基、さらに好ましくは水素原子またはアルキル基、特に好ましくは水素原子である。 Preferred examples of R 2c and R 2d include a hydrogen atom or a hydrocarbon group, more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group, still more preferably a hydrogen atom or an alkyl group, and particularly preferably a hydrogen atom. be.
R3aおよびR3bで表される置換基としては、反応に不活性な非反応性基であってもよく、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基などの炭化水素基、カルボキシアルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基などが挙げられる。 The substituents represented by R3a and R3b may be non-reactive groups that are inactive in the reaction, and examples thereof include hydrocarbon groups such as alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, and aralkyl groups, carboxyalkyl groups, and alkoxycarbonylalkyl groups.
アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基などの炭化水素基としては、例えば、前記R2a、R2b、R2cおよびR2dで表される置換基として例示した炭化水素基(アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基)と同様の基などが挙げられる。これらの炭化水素基のうち、アルキル基(直鎖状または分岐鎖状アルキル基)が好ましく、さらに好ましくは以下段階的に、C1-12アルキル基、C1-6アルキル基、C1-4アルキル基、C1-3アルキル基、C1-2アルキル基、メチル基である。 Examples of hydrocarbon groups such as alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, and aralkyl groups include the hydrocarbon groups (alkyl groups, (cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group) and the like. Among these hydrocarbon groups, alkyl groups (linear or branched chain alkyl groups) are preferred, and more preferably C 1-12 alkyl groups, C 1-6 alkyl groups, C 1-4 These are an alkyl group, a C 1-3 alkyl group, a C 1-2 alkyl group, and a methyl group.
カルボキシアルキル基としては、例えば、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基などのカルボキシC1-6アルキル基などが挙げられる。 Examples of the carboxyalkyl group include carboxyC 1-6 alkyl groups such as carboxymethyl group and carboxyethyl group.
アルコキシカルボニルアルキル基としては、例えば、メトキシカルボニルメチル基、エトキシカルボニルメチル基、t-ブトキシカルボニルメチル基、メトキシカルボニルエチル基などのC1-6アルコキシ-カルボニルC1-6アルキル基などが挙げられる。 Examples of the alkoxycarbonylalkyl group include C 1-6 alkoxy-carbonyl C 1-6 alkyl groups such as a methoxycarbonylmethyl group, an ethoxycarbonylmethyl group, a t-butoxycarbonylmethyl group, and a methoxycarbonylethyl group.
好ましいR3aおよびR3bとしては、水素原子、アルキル基、カルボキシアルキル基またはアルコキシカルボニルアルキル基が挙げられ、さらに好ましくは水素原子またはアルキル基であり、特に好ましくは水素原子である。 Preferred examples of R 3a and R 3b include a hydrogen atom, an alkyl group, a carboxyalkyl group, or an alkoxycarbonylalkyl group, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group, and particularly preferably a hydrogen atom.
なお、R3aおよびR3bの種類は、互いに異なっていてもよいが、同一であるのが好ましい。 Note that the types of R 3a and R 3b may be different from each other, but are preferably the same.
R4aおよびR4b中の基[-ORh](式中、Rhは炭化水素基を示す)において、炭化水素基Rhとしては、例えば、アルキル基(直鎖状または分岐鎖状アルキル基)、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基などが挙げられる。これらの炭化水素基Rhとしては、例えば、前記R2a、R2b、R2cおよびR2dで表される置換基として例示した炭化水素基(アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基)と同様の基などが挙げられる。 In the group [-OR h ] in R 4a and R 4b (wherein R h represents a hydrocarbon group), examples of the hydrocarbon group R h include an alkyl group (a linear or branched alkyl group), a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, etc. Examples of these hydrocarbon groups R h include the same groups as the hydrocarbon groups (alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, aralkyl groups) exemplified as the substituents represented by R 2a , R 2b , R 2c , and R 2d .
基[-ORh]としては、例えば、アルコキシ基(直鎖状または分岐鎖状アルコキシ基)、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基などが挙げられる。 Examples of the group [—OR h ] include an alkoxy group (a linear or branched alkoxy group), a cycloalkyloxy group, an aryloxy group, and an aralkyloxy group.
アルコキシ基(直鎖状または分岐鎖状アルコキシ基)としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、s-ブトキシ基、t-ブトキシ基などのC1-12アルコキシ基が挙げられ、好ましくは以下段階的に、C1-6アルコキシ基、C1-4アルコキシ基、C1-3アルコキシ基、C1-2アルコキシ基、メトキシ基である。 Examples of alkoxy groups (straight-chain or branched-chain alkoxy groups) include C 1-12 alkoxy groups such as methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, s-butoxy, and t-butoxy groups, and preferably, in the following stepwise order, a C 1-6 alkoxy group, a C 1-4 alkoxy group, a C 1-3 alkoxy group, a C 1-2 alkoxy group, and a methoxy group.
シクロアルキルオキシ基としては、例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基などのC5-10シクロアルキルオキシ基が挙げられる。 Examples of the cycloalkyloxy group include C 5-10 cycloalkyloxy groups such as a cyclopentyloxy group and a cyclohexyloxy group.
アリールオキシ基としては、例えば、フェニルオキシ基(フェノキシ基)、アルキルフェニルオキシ基、ビフェニリルオキシ基、ナフチルオキシ基(ナフトキシ基)などのC6-12アリールオキシ基が挙げられる。アルキルフェニルオキシ基としては、例えば、メチルフェニルオキシ基(またはトリルオキシ基)、ジメチルフェニルオキシ基(またはキシリルオキシ基)などのモノないしトリC1-4アルキル-フェニルオキシ基が挙げられる。 Examples of the aryloxy group include C 6-12 aryloxy groups such as phenyloxy group (phenoxy group), alkylphenyloxy group, biphenylyloxy group, and naphthyloxy group (naphthoxy group). Examples of the alkylphenyloxy group include mono- to triC 1-4 alkyl-phenyloxy groups such as methylphenyloxy group (or tolyloxy group) and dimethylphenyloxy group (or xylyloxy group).
アラルキルオキシ基としては、例えば、ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基などのC6-10アリール-C1-4アルキルオキシ基が挙げられる。 Examples of the aralkyloxy group include C 6-10 aryl-C 1-4 alkyloxy groups such as benzyloxy group and phenethyloxy group.
R4aおよびR4bにおいて、ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。 In R 4a and R 4b , examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
好ましいR4aおよびR4bとしては、ヒドロキシル基、基[-ORh]、グリシジルオキシ基または2-メチルグリシジルオキシ基が挙げられ、さらに好ましくはヒドロキシル基または基[-ORh]、特に好ましくは基[-ORh]である。基[-ORh]の中でも、アルコキシ基(直鎖状または分岐鎖状アルコキシ基)が好ましい。 Preferred examples of R 4a and R 4b include a hydroxyl group, a group [-OR h ], a glycidyloxy group, or a 2-methylglycidyloxy group, more preferably a hydroxyl group or a group [-OR h ], and particularly preferably a group [-OR h ]. Among the groups [-OR h ], alkoxy groups (linear or branched alkoxy groups) are preferred.
なお、R4aおよびR4bの種類は、互いに異なっていてもよいが、同一であるのが好ましい。 Note that the types of R 4a and R 4b may be different from each other, but are preferably the same.
代表的な化合物(2a)(2b)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、α位(または2位)および/またはβ位(または3位)が炭化水素基に置換されたアクリル酸(ただしメタクリル酸は除く)、α位(または2位)がカルボキシアルキル基に置換されたアクリル酸、β位(または3位)がカルボキシル基に置換されたアクリル酸、ならびに、これらの酸に対応するエステルなどが挙げられる。 Representative compounds (2a) and (2b) include, for example, (meth)acrylic acid, acrylic acid substituted with a hydrocarbon group at the α-position (or 2-position) and/or β-position (or 3-position) (but (excluding methacrylic acid), acrylic acid substituted with a carboxyalkyl group at the α-position (or 2-position), acrylic acid substituted with a carboxyl group at the β-position (or 3-position), and esters corresponding to these acids. Examples include.
α位(または2位)および/またはβ位(または3位)が炭化水素基に置換されたアクリル酸(ただしメタクリル酸は除く)としては、例えば、α位(または2位)が炭化水素基(ただしメチル基を除く)に置換されたアクリル酸、β位(または3位)が炭化水素基に置換されたアクリル酸、α位(または2位)およびβ位(または3位)が炭化水素基に置換されたアクリル酸などが挙げられる。 Acrylic acid (excluding methacrylic acid) in which the α-position (or 2-position) and/or β-position (or 3-position) is substituted with a hydrocarbon group, for example, the α-position (or 2-position) is substituted with a hydrocarbon group. (excluding methyl group), acrylic acid substituted with a hydrocarbon group at the β-position (or 3-position), hydrocarbon at the α-position (or 2-position) and β-position (or 3-position) Examples include acrylic acid substituted with a group.
α位(または2位)が炭化水素基(ただしメチル基を除く)に置換されたアクリル酸としては、例えば、α-アルキルアクリル酸、具体的には、α-エチルアクリル酸、α-プロピルアクリル酸、α-イソプロピルアクリル酸、α-n-ブチルアクリル酸、α-イソブチルアクリル酸、α-sec-ブチルアクリル酸などのα-C2-6アルキル-アクリル酸など;α-シクロアルキルアクリル酸、具体的には、α-シクロヘキシルアクリル酸などのα-C5-10シクロアルキル-アクリル酸など;α-アリールアクリル酸、具体的には、α-フェニルアクリル酸などのα-C6-10アリール-アクリル酸など;α-アラルキルアクリル酸、具体的には、α-ベンジルアクリル酸などのα-C5-10アリールC1-4アルキル-アクリル酸などが挙げられる。 Examples of acrylic acids in which the α-position (or 2-position) is substituted with a hydrocarbon group (excluding methyl group) include α-alkylacrylic acids, specifically α-C 2-6 alkyl-acrylic acids such as α-ethylacrylic acid, α-propylacrylic acid, α-isopropylacrylic acid, α-n-butylacrylic acid, α-isobutylacrylic acid, and α-sec-butylacrylic acid; α-cycloalkylacrylic acids, specifically α-C 5-10 cycloalkyl-acrylic acids such as α-cyclohexylacrylic acid; α-arylacrylic acids, specifically α-C 6-10 aryl-acrylic acids such as α-phenylacrylic acid; and α-aralkylacrylic acids, specifically α-C 5-10 aryl C 1-4 alkyl-acrylic acids such as α - benzylacrylic acid.
β位(または3位)が炭化水素基に置換されたアクリル酸としては、例えば、β-アルキルアクリル酸、具体的には、β-メチルアクリル酸(またはクロトン酸)などのβ-C1-6アルキルアクリル酸など;β-シクロアルキルアクリル酸、具体的には、β-シクロヘキシルアクリル酸などのβ-C5-10シクロアルキル-アクリル酸など;β-アリールアクリル酸、具体的には、β-フェニルアクリル酸(またはケイ皮酸)などのβ-C6-10アリール-アクリル酸などが挙げられる。 Examples of acrylic acids in which the β-position (or 3-position) is substituted with a hydrocarbon group include β-alkylacrylic acid, specifically β-C 1- such as β-methylacrylic acid (or crotonic acid). β- cycloalkyl acrylic acid, specifically β-C 5-10 cycloalkyl-acrylic acid such as β-cyclohexyl acrylic acid; β-aryl acrylic acid, specifically β -β-C 6-10 aryl-acrylic acids such as -phenylacrylic acid (or cinnamic acid).
α位(または2位)およびβ位(または3位)が炭化水素基に置換されたアクリル酸としては、例えば、α,β-ジアルキルアクリル酸、具体的には、α,β-ジメチルアクリル酸(またはチグリン酸)などのα,β-ジC1-6アルキルアクリル酸などが挙げられる。 Examples of acrylic acids in which the α-position (or 2-position) and β-position (or 3-position) are substituted with hydrocarbon groups include α,β-dialkylacrylic acids, specifically, α,β-di-C 1-6 alkylacrylic acids such as α,β-dimethylacrylic acid (or tiglic acid).
α位(または2位)がカルボキシアルキル基に置換されたアクリル酸としては、例えば、α-カルボキシアルキルアクリル酸、具体的には、α-カルボキシメチルアクリル酸(またはイタコン酸)などのα-カルボキシC1-6アルキル-アクリル酸などが挙げられる。 Examples of acrylic acids substituted with a carboxyalkyl group at the α-position (or 2-position) include α-carboxyalkylacrylic acids, specifically α-carboxyC 1-6 alkyl-acrylic acids such as α-carboxymethylacrylic acid (or itaconic acid).
β位(または3位)がカルボキシル基に置換されたアクリル酸としては、例えば、マレイン酸などが挙げられる。 An example of an acrylic acid in which the β-position (or 3-position) is substituted with a carboxyl group is maleic acid.
これらの酸に対応するエステルとしては、例えば、アルキルエステル、シクロアルキルエステル、アリールエステル、アラルキルエステル、グリシジルエステル、2-メチルグリシジルエステルなどが挙げられる。アルキルエステル(直鎖状または分岐鎖状アルキルエステル)としては、例えば、メチルエステル、エチルエステル、t-ブチルエステルなどのC1-6アルキルエステルなどが挙げられる。シクロアルキルエステルとしては、例えば、シクロヘキシルエステルなどのC5-10シクロアルキルエステルなどが挙げられる。アリールエステルとしては、例えば、フェニルエステルなどのC6-10アリールエステルなどが挙げられる。アラルキルエステルとしては、例えば、ベンジルエステルなどのC6-10アリールC1-4アルキルエステルなどが挙げられる。 Examples of esters corresponding to these acids include alkyl esters, cycloalkyl esters, aryl esters, aralkyl esters, glycidyl esters, and 2-methylglycidyl esters. Examples of alkyl esters (linear or branched alkyl esters) include C 1-6 alkyl esters such as methyl ester, ethyl ester, and t-butyl ester. Examples of cycloalkyl esters include C 5-10 cycloalkyl esters such as cyclohexyl ester. Examples of aryl esters include C 6-10 aryl esters such as phenyl ester. Examples of aralkyl esters include C 6-10 aryl C 1-4 alkyl esters such as benzyl ester.
これらの化合物(2a)(2b)は、市販品を用いてもよく、慣用の方法により調製してもよい。これらの化合物(2a)(2b)のうち、(メタ)アクリル酸、α位(または2位)および/またはβ位(または3位)が炭化水素基に置換されたアクリル酸(ただしメタクリル酸は除く)、ならびに、これらの酸に対応するエステルが好ましく、さらに好ましくは(メタ)アクリル酸および対応するエステルが挙げられ、特に(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましい。なお、化合物(2a)および化合物(2b)として、互いに異なる種類の化合物を用いてもよいが、同一の化合物を用いるのが好ましい。 These compounds (2a) and (2b) may be commercially available products or may be prepared by conventional methods. Among these compounds (2a) and (2b), (meth)acrylic acid, acrylic acid in which the α-position (or 2-position) and/or β-position (or 3-position) is substituted with a hydrocarbon group (however, methacrylic acid is ) and esters corresponding to these acids are preferred, and (meth)acrylic acid and corresponding esters are more preferred, with (meth)acrylic acid alkyl esters being particularly preferred. Note that although different types of compounds may be used as compound (2a) and compound (2b), it is preferable to use the same compounds.
前記式(1)で表される9H-フルオレン類と、化合物(2a)および化合物(2b)の総量との割合は、例えば、前者/後者(モル比)=1/2~1/10程度であってもよく、好ましくは以下段階的に、1/2.1~1/5、1/2.3~1/3、1/2.5~1/2.8である。 The ratio of the 9H-fluorenes represented by the formula (1) to the total amount of the compounds (2a) and (2b) may be, for example, the former/latter (molar ratio) = about 1/2 to 1/10, and is preferably 1/2.1 to 1/5, 1/2.3 to 1/3, and 1/2.5 to 1/2.8 in the following stepwise manner.
(反応溶媒)
反応工程では、少なくともケトン類(ケトン系溶媒)を含む反応溶媒中で反応させる。反応溶媒としてケトン類を用いることにより、反応転化率を有効に向上でき、効率よく(または高い生産性で)式(3)で表されるフルオレン化合物を調製できる。また、反応溶媒にケトン類を用いると、得られたフルオレン化合物の熱安定性(高温環境下における保存安定性)も有効に向上できる(加熱した際に生じる着色を有効に(容易にまたは効率よく)抑制できる)ようである。
(Reaction Solvent)
In the reaction step, the reaction is carried out in a reaction solvent containing at least ketones (ketone-based solvent). By using ketones as the reaction solvent, the reaction conversion rate can be effectively improved, and the fluorene compound represented by formula (3) can be efficiently (or with high productivity) prepared. In addition, by using ketones as the reaction solvent, the thermal stability (storage stability under high temperature environment) of the obtained fluorene compound can be effectively improved (coloration occurring when heated can be effectively (easily or efficiently) suppressed).
ケトン類としては、化学構造中にケトン構造[-C(=O)-]を少なくとも備え、かつ反応に不活性な溶媒であればよく、例えば、鎖状ケトン、環状ケトンなどが挙げられる。 The ketones may be any solvent that has at least a ketone structure [-C(=O)-] in its chemical structure and is inert to the reaction, such as chain ketones, cyclic ketones, and the like.
鎖状ケトン(直鎖状または分岐鎖状ケトン)としては、直鎖状または分岐鎖状の構造中にケトン骨格を有する化合物であればよく、例えば、エーテル結合を有していてもよいジアルキルケトンやアルキル-シクロアルキルケトンなどが挙げられ、好ましくは以下段階的に、C3-12鎖状ケトン、C3-10鎖状ケトン、C4-8鎖状ケトン、C5-7鎖状ケトンである。 The chain ketone (linear or branched ketone) may be any compound having a ketone skeleton in a linear or branched structure, such as a dialkyl ketone that may have an ether bond. and alkyl-cycloalkyl ketones, and preferably C 3-12 chain ketones, C 3-10 chain ketones, C 4-8 chain ketones, and C 5-7 chain ketones. be.
ジアルキルケトンとしては、例えば、アセトン(または2-プロパノン)、メチルエチルケトン(MEK)、メチルプロピルケトン(または2-ペンタノン)、メチルイソプロピルケトン(3-メチル-2-ブタノン)、ジエチルケトン(または3-ペンタノン)、メチルブチルケトン(または2-ヘキサノン)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、メチル-sec-ブチルケトン(または3-メチル-2-ペンタノン)、メチル-t-ブチルケトン(または3,3-ジメチル-2-ブタノン)、エチルプロピルケトン(または3-ヘキサノン)、エチルイソプロピルケトン(または2-メチル-3-ペンタノン)、メチルペンチルケトン(または2-ヘプタノン)、メチルイソアミルケトン(または5-メチル-2-ヘキサノン)、メチル-1-メチルブチルケトン(または3-メチル-2-ヘキサノン)、エチルブチルケトン(または3-ヘプタノン)、エチルイソブチルケトン(または5-メチル-3-ヘキサノン)、ジプロピルケトン(または4-ヘプタノン)、プロピルイソプロピルケトン(または2-メチル-3-ヘキサノン)、ジイソプロピルケトン(または2,4-ジメチル-3-ペンタノン)、メチルヘキシルケトン(または2-オクタノン)、メチル-4-メチルペンチルケトン(または6-メチル-2-ヘプタノン)、エチルペンチルケトン(または3-オクタノン)、エチル-2-メチルブチルケトン(または5-メチル-3-ヘプタノン)、プロピルブチルケトン(または4-オクタノン)、プロピルイソブチルケトン(または2-メチル-4-ヘプタノン)、プロピル-sec-ブチルケトン(または3-メチル-4-ヘプタノン)、イソプロピルブチルケトン(または2-メチル-3-ヘプタノン)、イソプロピルイソブチルケトン(または2,5-ジメチル-3-ヘキサノン)、メチルヘプチルケトン(または2-ノナノン)、メチル-3-メチルヘキシルケトン(または5-メチル-2-オクタノン)、エチルヘキシルケトン(または3-ノナノン)、プロピルペンチルケトン(または4-ノナノン)、ジブチルケトン(または5-ノナノン)、ジイソブチルケトン(または2,6-ジメチル-4-ヘプタノン)、メチルオクチルケトン(または2-デカノン)、エチルヘプチルケトン(または3-デカノン)などのC3-12ジアルキルケトンなどが挙げられる。 Examples of dialkyl ketones include acetone (or 2-propanone), methyl ethyl ketone (MEK), methyl propyl ketone (or 2-pentanone), methyl isopropyl ketone (3-methyl-2-butanone), and diethyl ketone (or 3-pentanone). ), methyl butyl ketone (or 2-hexanone), methyl isobutyl ketone (MIBK), methyl-sec-butyl ketone (or 3-methyl-2-pentanone), methyl-t-butyl ketone (or 3,3-dimethyl-2- butanone), ethylpropylketone (or 3-hexanone), ethylisopropylketone (or 2-methyl-3-pentanone), methylpentylketone (or 2-heptanone), methylisoamylketone (or 5-methyl-2-hexanone) , methyl-1-methylbutyl ketone (or 3-methyl-2-hexanone), ethyl butyl ketone (or 3-heptanone), ethyl isobutyl ketone (or 5-methyl-3-hexanone), dipropyl ketone (or 4- heptanone), propyl isopropyl ketone (or 2-methyl-3-hexanone), diisopropyl ketone (or 2,4-dimethyl-3-pentanone), methylhexyl ketone (or 2-octanone), methyl-4-methylpentyl ketone (or or 6-methyl-2-heptanone), ethylpentylketone (or 3-octanone), ethyl-2-methylbutylketone (or 5-methyl-3-heptanone), propylbutylketone (or 4-octanone), propylisobutyl Ketone (or 2-methyl-4-heptanone), propyl-sec-butyl ketone (or 3-methyl-4-heptanone), isopropyl butyl ketone (or 2-methyl-3-heptanone), isopropyl isobutyl ketone (or 2,5 -dimethyl-3-hexanone), methylheptylketone (or 2-nonanone), methyl-3-methylhexylketone (or 5-methyl-2-octanone), ethylhexylketone (or 3-nonanone), propylpentylketone (or 4-nonanone), dibutylketone (or 5-nonanone), diisobutylketone (or 2,6-dimethyl-4-heptanone), methyloctylketone (or 2-decanone), ethylheptylketone (or 3-decanone), etc. Examples include C 3-12 dialkyl ketones.
アルキルシクロアルキルケトンとしては、例えば、メチルシクロペンチルケトン(または1-シクロペンチルエタノン)などのC1-6アルキル-C5-10シクロアルキルケトンなどが挙げられる。 Examples of alkyl cycloalkyl ketones include C 1-6 alkyl-C 5-10 cycloalkyl ketones such as methyl cyclopentyl ketone (or 1-cyclopentylethanone).
エーテル結合を有するジアルキルケトンとしては、例えば、アルコキシ-ジアルキルケトン、具体的には、メトキシアセトンなどのC1-6アルコキシ-C3-12ジアルキルケトンなどが挙げられる。 Examples of dialkyl ketones having an ether bond include alkoxy-dialkyl ketones, specifically C 1-6 alkoxy-C 3-12 dialkyl ketones such as methoxyacetone.
環状ケトンとしては、環構造中にケトン骨格を有する化合物であればよく、例えば、シクロアルカノン、具体的には、シクロペンタノン、2,2-ジメチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、2-メチルシクロヘキサノン、3-メチルシクロヘキサノン、4-メチルシクロヘキサノン、4-エチルシクロヘキサノン、3,3-ジメチルシクロヘキサノン、シクロヘプタノンなどのC5-10シクロアルカノンなど;架橋環式シクロアルカノン、具体的には、トリシクロ[5.2.1.02.6]デカン-8-オンなどが挙げられる。 The cyclic ketone may be any compound having a ketone skeleton in its ring structure, such as cycloalkanone, specifically cyclopentanone, 2,2-dimethylcyclopentanone, cyclohexanone, 2-methylcyclohexanone, C 5-10 cycloalkanones such as 3-methylcyclohexanone, 4-methylcyclohexanone, 4-ethylcyclohexanone, 3,3-dimethylcyclohexanone, cycloheptanone; bridged cyclic cycloalkanones, specifically tricyclo[ 5.2.1.0 2.6 ] decan-8-one and the like.
これらのケトン類(ケトン系溶媒)は単独でまたは二種以上組み合わせて使用することもできる。これらのケトン類のうち、鎖状ケトン(直鎖状または分岐鎖状ケトン)が好ましく、さらに好ましくはジアルキルケトンが好ましい。ジアルキルケトンの中でも、好ましくは以下段階的に、C3-10ジアルキルケトン、C4-8ジアルキルケトン、C5-7ジアルキルケトン、C6ジアルキルケトン、MIBKである。 These ketones (ketone-based solvents) can be used alone or in combination of two or more. Among these ketones, chain ketones (straight-chain or branched-chain ketones) are preferred, and dialkyl ketones are more preferred. Among dialkyl ketones, the following are preferred in the following order of steps: C3-10 dialkyl ketone, C4-8 dialkyl ketone, C5-7 dialkyl ketone, C6 dialkyl ketone, and MIBK.
反応溶媒は、ケトン類単独であってもよく、本開示の効果を著しく害しない限り、ケトン類(ケトン系溶媒または第1の溶媒)とは異なる他の溶媒(第2の溶媒)を含んでいてもよい。第2の溶媒を組み合わせることにより、溶解性を向上させ、生産性をより向上できる場合がある。 The reaction solvent may be a ketone alone, or may contain a solvent (second solvent) different from a ketone (ketone-based solvent or first solvent) as long as the effect of the present disclosure is not significantly impaired. By combining with a second solvent, it may be possible to improve solubility and further improve productivity.
他の溶媒(第2の溶媒)としては、反応に不活性で、9H-フルオレン類および化合物(2a)(2b)を溶解可能であるのが好ましく、非極性溶媒であってもよく、極性溶媒であってもよい。また、他の溶媒(第2の溶媒)は、プロトン性溶媒であってもよく、非プロトン性溶媒であってもよい。 The other solvent (second solvent) is preferably inert to the reaction and capable of dissolving 9H-fluorenes and compounds (2a) and (2b), and may be either a nonpolar solvent or a polar solvent. The other solvent (second solvent) may be either a protic solvent or an aprotic solvent.
非極性溶媒としては、例えば、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、エーテル類などが挙げられる。プロトン性極性溶媒としては、例えば、アルコール類、水などが挙げられる。非プロトン性極性溶媒としては、例えば、スルホキシド類などが挙げられる。 Examples of nonpolar solvents include hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, and ethers. Examples of the protic polar solvent include alcohols and water. Examples of the aprotic polar solvent include sulfoxides.
炭化水素類としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、ドデカンなどの脂肪族炭化水素;シクロヘキサンなどの脂環族炭化水素;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素などが挙げられる。 Examples of hydrocarbons include aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, and dodecane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane; and aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene.
ハロゲン化炭化水素類としては、例えば、塩化メチレン、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどの塩素化炭化水素などが挙げられる。 Examples of halogenated hydrocarbons include chlorinated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, 1,2-dichloroethane, chlorobenzene, and dichlorobenzene.
エーテル類としては、例えば、テトラヒドロフラン(THF)、1,4-ジオキサンなどの環状エーテル;鎖状エーテルなどが挙げられる。鎖状エーテルとしては、例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテルなどのジアルキルエーテル;アニソールなどのアルキルフェニルエーテル;ジメトキシエタンなどの(ポリ)アルキレングリコールジアルキルエーテルなどが挙げられる。 Examples of ethers include cyclic ethers such as tetrahydrofuran (THF) and 1,4-dioxane; chain ethers, etc. Examples of chain ethers include dialkyl ethers such as diethyl ether and diisopropyl ether; alkyl phenyl ethers such as anisole; and (poly)alkylene glycol dialkyl ethers such as dimethoxyethane.
アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール(IPA)などのC1-4アルコールなどが挙げられる。 Examples of the alcohols include C1-4 alcohols such as methanol, ethanol, propanol, and isopropyl alcohol (IPA).
スルホキシド類としては、例えば、ジメチルスルホキシド(DMSO)などが挙げられる。 Examples of sulfoxides include dimethyl sulfoxide (DMSO).
これらの他の溶媒(第2の溶媒)は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用することもできる。これらの第2の溶媒のうち、好ましくは炭化水素類などの非極性溶媒、および/またはメタノールなどのアルコール類を用いてもよい。炭化水素類などの非極性溶媒、特に、トルエンなどの芳香族炭化水素などを第1の溶媒と組み合わせると、反応転化率の向上、目的物[式(3)で表されるフルオレン化合物]の純度の向上、不純物の低減(後述するモノエステル体の低減など)および熱安定性の向上[高温環境下における保存安定性の向上または着色の抑制(APHAの低減)]から選択される少なくとも一つの特性または性質をより改善できる場合がある。また、反応系中(反応溶媒中)に水、アルコール類などのプロトン性溶媒が存在すると、反応中間体である9H-フルオレン類のアニオン体が失活する場合があるため、予め脱水などによりプロトン性溶媒を除去してもよい。水、アルコール類などのプロトン性溶媒を添加する場合、後述する塩基を溶解した溶液の形態で添加してもよい。 These other solvents (second solvents) can be used alone or in combination of two or more. Among these second solvents, preferably nonpolar solvents such as hydrocarbons and/or alcohols such as methanol may be used. When non-polar solvents such as hydrocarbons, especially aromatic hydrocarbons such as toluene, are combined with the first solvent, the reaction conversion rate can be improved and the purity of the target product [fluorene compound represented by formula (3)] can be improved. at least one property selected from improvement of impurities (such as reduction of monoesters described below) and improvement of thermal stability [improvement of storage stability or suppression of coloring (reduction of APHA) in high-temperature environments]. Or the properties may be improved. In addition, if a protic solvent such as water or alcohol is present in the reaction system (reaction solvent), the anion form of 9H-fluorene, which is a reaction intermediate, may be deactivated. The solvent may be removed. When adding a protic solvent such as water or alcohol, it may be added in the form of a solution containing a base, which will be described later.
反応溶媒中のケトン類(ケトン系溶媒または第1の溶媒)の割合は、反応溶媒全体に対して、例えば10質量%以上であってもよく、好ましくは以下段階的に、30~100質量%、50~100質量%、70~100質量%、90~100質量%、95~100質量%であってもよく、ケトン類に炭化水素類などの非極性溶媒を組み合わせる場合、好ましくは以下段階的に、30~95質量%、50~90質量%、60~85質量%、65~80質量%、70~75質量%であってもよい。ケトン類の割合が少なすぎない適度な範囲にあると、反応転化率を十分に向上でき、フルオレン化合物を容易にまたは効率よく製造し易くなったり、得られるフルオレン化合物の熱安定性(高温環境下における保存安定性)を有効に(容易にまたは効率よく)向上し易い傾向がある。 The proportion of ketones (ketone-based solvent or first solvent) in the reaction solvent may be, for example, 10% by mass or more relative to the total reaction solvent, and may preferably be 30 to 100% by mass, 50 to 100% by mass, 70 to 100% by mass, 90 to 100% by mass, or 95 to 100% by mass in the following stepwise manner. When ketones are combined with a non-polar solvent such as a hydrocarbon, the proportion may preferably be 30 to 95% by mass, 50 to 90% by mass, 60 to 85% by mass, 65 to 80% by mass, or 70 to 75% by mass in the following stepwise manner. When the proportion of ketones is within a moderate range that is not too small, the reaction conversion rate can be sufficiently improved, the fluorene compound can be easily or efficiently produced, and the thermal stability (storage stability in a high-temperature environment) of the obtained fluorene compound tends to be effectively (easily or efficiently) improved.
ケトン類(ケトン系溶媒または第1の溶媒)と他の溶媒(第2の溶媒)との割合は、前者/後者(質量比)=10/90~100/0程度の範囲から選択してもよく、好ましくは以下段階的に、30/70~100/0、50/50~100/0、70/30~100/0、90/10~100/0、95/5~99/1である。前記割合は、ケトン類と、プロトン性極性溶媒との割合であってもよく;ケトン類と、メタノールなどのアルコール類との割合であってもよい。また、ケトン類(第1の溶媒)と他の溶媒(第2の溶媒)との割合は、好ましくは以下段階的に、前者/後者(質量比)=30/70~95/5、50/50~90/10、60/40~85/15、65/35~80/20、70/30~75/25であってもよい。前記割合は、ケトン類と、第2の溶媒としての炭化水素類などの非極性溶媒および/またはアルコール類などのプロトン性極性溶媒との割合であってもよく;ジアルキルケトンなどのケトン類と、第2の溶媒としてのトルエンなどの芳香族炭化水素および/またはメタノールなどのアルコール類との割合であってもよい。ケトン類の割合が少なすぎない適度な範囲にあると、反応転化率を十分に向上でき、フルオレン化合物を容易にまたは効率よく製造し易くなったり、得られるフルオレン化合物の熱安定性(高温環境下における保存安定性)を有効に(容易にまたは効率よく)向上し易い傾向がある。 The ratio of ketones (ketone-based solvent or first solvent) to other solvent (second solvent) may be selected from the range of former/latter (mass ratio) = about 10/90 to 100/0, preferably in the following stepwise manner: 30/70 to 100/0, 50/50 to 100/0, 70/30 to 100/0, 90/10 to 100/0, 95/5 to 99/1. The ratio may be the ratio of ketones to protic polar solvent; or it may be the ratio of ketones to alcohols such as methanol. In addition, the ratio of ketones (first solvent) to other solvents (second solvents) may be preferably in the following stepwise manner: former/latter (mass ratio) = 30/70 to 95/5, 50/50 to 90/10, 60/40 to 85/15, 65/35 to 80/20, 70/30 to 75/25. The ratio may be the ratio of ketones to non-polar solvents such as hydrocarbons and/or protic polar solvents such as alcohols as the second solvent; or the ratio of ketones such as dialkyl ketones to aromatic hydrocarbons such as toluene and/or alcohols such as methanol as the second solvent. When the ratio of ketones is in a moderate range that is not too small, the reaction conversion rate can be sufficiently improved, the fluorene compound can be easily or efficiently produced, and the thermal stability (storage stability in a high-temperature environment) of the obtained fluorene compound tends to be effectively (easily or efficiently) improved.
第2の溶媒として、好ましくは炭化水素類などの非極性溶媒、特に、トルエンなどの芳香族炭化水素などをケトン類(第1の溶媒)と組み合わせてもよく、ケトン類(第1の溶媒)と炭化水素類などの非極性溶媒との割合は、例えば、前者/後者(質量比)=10/90~100/0程度であってもよく、好ましくは以下段階的に、30/70~99/1、50/50~95/5、60/40~90/10、65/35~85/15、70/30~80/20である。前記割合は、ジアルキルケトンなどのケトン類と、トルエンなどの芳香族炭化水素との割合であってもよい。ケトン類の割合が少なすぎない適度な範囲にあると、反応転化率を十分に向上でき、フルオレン化合物を容易にまたは効率よく製造し易くなったり、得られるフルオレン化合物の熱安定性(高温環境下における保存安定性)を有効に(容易にまたは効率よく)向上し易い傾向がある。ケトン類の割合が多すぎない適度な範囲にあると、反応転化率の向上、目的物[式(3)で表されるフルオレン化合物]の純度の向上、不純物の低減および熱安定性の向上[高温環境下における保存安定性の向上または着色の抑制(APHAの低減)]から選択される少なくとも一つの特性または性質をより改善し易い傾向がある。 As the second solvent, preferably, a non-polar solvent such as a hydrocarbon, particularly an aromatic hydrocarbon such as toluene, may be combined with a ketone (first solvent), and the ratio of the ketone (first solvent) to the non-polar solvent such as a hydrocarbon may be, for example, the former/latter (mass ratio) = about 10/90 to 100/0, and preferably the following stepwise ratios are 30/70 to 99/1, 50/50 to 95/5, 60/40 to 90/10, 65/35 to 85/15, and 70/30 to 80/20. The ratio may be the ratio of a ketone such as a dialkyl ketone to an aromatic hydrocarbon such as toluene. If the ratio of the ketone is within a moderate range that is not too small, the reaction conversion rate can be sufficiently improved, the fluorene compound can be easily or efficiently produced, and the thermal stability (storage stability in a high-temperature environment) of the obtained fluorene compound tends to be effectively (easily or efficiently) improved. When the proportion of ketones is within a moderate range that is not too high, it tends to be easier to improve at least one characteristic or property selected from improving the reaction conversion rate, improving the purity of the target product [the fluorene compound represented by formula (3)], reducing impurities, and improving thermal stability [improving storage stability in high-temperature environments or suppressing coloration (reducing APHA)].
第2の溶媒として、炭化水素類などの非極性溶媒(特に、トルエンなどの芳香族炭化水素など)およびプロトン性極性溶媒(メタノールなどのアルコール類など)を組み合わせてもよい。炭化水素類などの非極性溶媒(特に、トルエンなどの芳香族炭化水素など)と、プロトン性極性溶媒(メタノールなどのアルコール類など)との割合は、例えば、前者/後者(質量比)=10/90~100/0程度であってもよく、好ましくは以下段階的に、30/70~99.9/0.1、50/50~99.5/0.5、65/35~99/1、80/20~97/3、90/10~95/5である。前記割合は、プロトン性極性溶媒の割合が多すぎない適度な範囲にあると、反応転化率を十分に向上でき、フルオレン化合物を容易にまたは効率よく製造し易くなったり、得られるフルオレン化合物の熱安定性(高温環境下における保存安定性)を有効に(容易にまたは効率よく)向上し易い傾向があり、また、反応転化率の向上、目的物[式(3)で表されるフルオレン化合物]の純度の向上、不純物の低減および熱安定性の向上[高温環境下における保存安定性の向上または着色の抑制(APHAの低減)]から選択される少なくとも一つの特性または性質をより改善し易い傾向がある。 As the second solvent, a non-polar solvent such as a hydrocarbon (particularly, an aromatic hydrocarbon such as toluene) and a protic polar solvent (alcohols such as methanol) may be combined. The ratio of the non-polar solvent such as a hydrocarbon (particularly, an aromatic hydrocarbon such as toluene) to the protic polar solvent (alcohols such as methanol) may be, for example, the former/latter (mass ratio) = about 10/90 to 100/0, and is preferably in the following stepwise order: 30/70 to 99.9/0.1, 50/50 to 99.5/0.5, 65/35 to 99/1, 80/20 to 97/3, 90/10 to 95/5. When the ratio of the protic polar solvent is within a moderate range where the ratio is not too high, the reaction conversion rate can be sufficiently improved, the fluorene compound can be easily or efficiently produced, and the thermal stability (storage stability in a high-temperature environment) of the obtained fluorene compound tends to be effectively (easily or efficiently) improved. In addition, at least one characteristic or property selected from the following tends to be more easily improved: an improvement in the reaction conversion rate, an improvement in the purity of the target product [fluorene compound represented by formula (3)], a reduction in impurities, and an improvement in thermal stability [improvement in storage stability in a high-temperature environment or suppression of coloration (reduction of APHA)].
反応溶媒の使用量は、反応の進行を妨げない限り特に制限されず、化合物(1)、化合物(2a)および化合物(2b)の総量100質量部に対して、例えば10~1000質量部程度であってもよく、好ましくは50~500質量部、さらに好ましくは70~150質量部、特に、80~120質量部である。 The amount of the reaction solvent to be used is not particularly limited as long as it does not hinder the progress of the reaction, and is, for example, about 10 to 1000 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of compound (1), compound (2a) and compound (2b). It is preferably 50 to 500 parts by weight, more preferably 70 to 150 parts by weight, particularly 80 to 120 parts by weight.
(塩基)
反応は、通常、反応中間体である9H-フルオレン類のアニオン体を生成するための塩基(塩基性触媒)の存在下で行ってもよい。塩基(塩基性触媒)としては、例えば、無機塩基、有機塩基などが挙げられる。
(base)
The reaction may be carried out in the presence of a base (basic catalyst) for producing an anion of the 9H-fluorene, which is a reaction intermediate. Examples of the base (basic catalyst) include inorganic bases and organic bases.
無機塩基としては、例えば、金属水酸化物、金属炭酸塩または炭酸水素塩などが挙げられる。 Examples of inorganic bases include metal hydroxides, metal carbonates, and hydrogen carbonates.
金属水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、水酸化カルシウム、水酸化バリウムなどのアルカリ土類金属水酸化物などが挙げられる。 Examples of the metal hydroxide include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide, and alkaline earth metal hydroxides such as calcium hydroxide and barium hydroxide.
金属炭酸塩または炭酸水素塩としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウムなどのアルカリ金属炭酸塩または炭酸水素塩などが挙げられる。 Examples of the metal carbonate or hydrogen carbonate include alkali metal carbonates or hydrogen carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate, and sodium hydrogen carbonate.
有機塩基としては、金属アルコキシド、第四級アンモニウム水酸化物(第四級アンモニウムヒドロキシド)などが挙げられる。 Organic bases include metal alkoxides, quaternary ammonium hydroxides, etc.
金属アルコキシドとしては、例えば、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムt-ブトキシドなどのアルカリ金属アルコキシドなどが挙げられる。 Examples of metal alkoxides include alkali metal alkoxides such as sodium methoxide, sodium ethoxide, and potassium t-butoxide.
第四級アンモニウム水酸化物としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ-n-プロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラ-n-ブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ-n-ヘキシルアンモニウムヒドロキシド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシドなどのテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド;1-アダマンチルトリメチルアンモニウムヒドロキシドなどの単環式または架橋環式シクロアルキルトリアルキルアンモニウムヒドロキシド;フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、3-(トリフルオロメチル)フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシドなどの置換基を有していてもよいアリールトリアルキルアンモニウムヒドロキシド;ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリエチルアンモニウムヒドロキシドなどのアラルキルトリアルキルアンモニウムヒドロキシド;2-ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド(またはコリン)、トリス(2-ヒドロキシエチル)メチルアンモニウムヒドロキシド、トリス(ポリオキシエチレン)メチルアンモニウムヒドロキシドなどのヒドロキシル基を有する第四級アンモニウムのヒドロキシドなどが挙げられる。 Examples of the quaternary ammonium hydroxide include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetra-n-propylammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium hydroxide, tetra-n-hexylammonium hydroxide, Tetraalkylammonium hydroxides such as hexadecyltrimethylammonium hydroxide; monocyclic or bridged cyclic cycloalkyltrialkylammonium hydroxides such as 1-adamantyltrimethylammonium hydroxide; phenyltrimethylammonium hydroxide, 3-(trifluoromethyl ) Aryltrialkylammonium hydroxide which may have a substituent such as phenyltrimethylammonium hydroxide; Aralkyltrialkylammonium hydroxide such as benzyltrimethylammonium hydroxide and benzyltriethylammonium hydroxide; 2-hydroxyethyltrimethylammonium Examples include quaternary ammonium hydroxides having a hydroxyl group such as hydroxide (or choline), tris(2-hydroxyethyl)methylammonium hydroxide, and tris(polyoxyethylene)methylammonium hydroxide.
これらの塩基(塩基性触媒)は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用することもできる。これらの塩基のうち、第四級アンモニウムヒドロキシドが好ましく、アラルキルトリアルキルアンモニウムヒドロキシドがさらに好ましく、特に、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシドなどのC6-10アリールC1-4アルキルトリC1-4アルキルアンモニウムヒドロキシドが好ましい。なお、塩基は、溶媒に溶解した溶液の形態、例えば、前記反応溶媒の項で例示した溶媒に溶解した溶液、具体的には、水溶液や、メタノール溶液などのアルコール溶液の形態で添加してもよい。 These bases (basic catalysts) can be used alone or in combination of two or more. Among these bases, quaternary ammonium hydroxides are preferred, aralkyltrialkylammonium hydroxides are more preferred, and C 6-10 aryl C 1-4 alkyltriC 1-4 alkylammonium hydroxides such as benzyltrimethylammonium hydroxide are particularly preferred. The base may be added in the form of a solution dissolved in a solvent, for example, a solution dissolved in a solvent exemplified in the above section on reaction solvents, specifically, in the form of an aqueous solution or an alcohol solution such as a methanol solution.
塩基の割合は、9H-フルオレン類1モルに対して、例えば0.001~0.1モル程度であってもよく、好ましくは0.01~0.08モル、さらに好ましくは0.02~0.05モルである。 The ratio of the base may be, for example, about 0.001 to 0.1 moles per mole of 9H-fluorenes, preferably 0.01 to 0.08 moles, and more preferably 0.02 to 0.05 moles.
(他の成分)
反応は、相間移動触媒、脱水剤などの他の成分の存在下または非存在下で行ってもよい。これらの他の成分は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用することもできる。
(other ingredients)
The reaction may be carried out in the presence or absence of other components such as phase transfer catalysts and dehydrating agents. These other components can be used alone or in combination of two or more.
相間移動触媒としては、例えば、アンモニウム塩、ホスホニウム塩などが挙げられる。アンモニウム塩としては、第四級アンモニウム塩、例えば、テトラブチルアンモニウムブロミド(TBAB)、テトラアミルアンモニウムクロリド、テトラアミルアンモニウムブロミド、テトラヘプチルアンモニウムブロミド、トリオクチルメチルアンモニウムクロリド、デシルトリメチルアンモニウムブロミド、テトラデシルアンモニウムブロミド、ジメチルジパルミチルアンモニウムブロミドなどのテトラアルキルアンモニウムハライド;トリメチルフェニルアンモニウムクロリドなどのアリールトリアルキルアンモニウムハライド;ベンジルトリメチルアンモニウムヨージドなどのアラルキルトリアルキルアンモニウムハライドなどが挙げられる。ホスホニウム塩としては、例えば、テトラエチルホスホニウムブロミド、トリブチルヘキシルホスホニウムブロミド、トリブチル-n-オクチルホスホニウムブロミド、などのテトラアルキルホスホニウムハライド;テトラフェニルホスホニウムブロミドなどのテトラアリールホスホニウムハライドなどが挙げられる。これらの相間移動触媒は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用することもできる。 Examples of the phase transfer catalyst include ammonium salts and phosphonium salts. Examples of ammonium salts include quaternary ammonium salts such as tetrabutylammonium bromide (TBAB), tetraamylammonium chloride, tetraamylammonium bromide, tetraheptylammonium bromide, trioctylmethylammonium chloride, decyltrimethylammonium bromide, tetradecylammonium Examples thereof include tetraalkyl ammonium halides such as bromide and dimethyldipalmitylammonium bromide; aryltrialkylammonium halides such as trimethylphenylammonium chloride; and aralkyltrialkylammonium halides such as benzyltrimethylammonium iodide. Examples of the phosphonium salt include tetraalkylphosphonium halides such as tetraethylphosphonium bromide, tributylhexylphosphonium bromide, and tributyl-n-octylphosphonium bromide; and tetraarylphosphonium halides such as tetraphenylphosphonium bromide. These phase transfer catalysts can be used alone or in combination of two or more.
相間移動触媒の割合は、9H-フルオレン類1モルに対して、例えば0.001~0.1モル程度であってもよく、好ましくは0.01~0.05モルである。 The proportion of the phase transfer catalyst may be, for example, about 0.001 to 0.1 mol, preferably 0.01 to 0.05 mol, per 1 mol of the 9H-fluorene.
脱水剤としては、例えば、モレキュラーシーブ(ゼオライト)などの分子ふるい、無機塩、具体的には、硫酸ナトリウムなどのアルカリ金属硫酸塩、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウムなどのアルカリ金属硫酸塩、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩などが挙げられる。これらの脱水剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用することもできる。脱水剤の割合は、特に制限されず、反応系内を脱水可能な程度であればよい。 Examples of dehydrating agents include molecular sieves such as molecular sieves (zeolites), inorganic salts, specifically alkali metal sulfates such as sodium sulfate, alkali metal sulfates such as magnesium sulfate and calcium sulfate, and alkali metal carbonates such as potassium carbonate. These dehydrating agents can be used alone or in combination of two or more. There are no particular restrictions on the proportion of the dehydrating agent, and it is sufficient that it is capable of dehydrating the reaction system.
反応は、相間移動触媒および/または脱水剤の存在下で行うことにより促進してもよく、本開示では、これらの非存在下であっても、簡便(または容易)にまたは効率よくフルオレン化合物を製造できる。 The reaction may be accelerated by performing it in the presence of a phase transfer catalyst and/or a dehydrating agent, and the present disclosure provides a method for easily (or easily) or efficiently producing a fluorene compound even in the absence of these. Can be manufactured.
(反応条件など)
反応工程は、化合物(1)と、化合物(2a)(2b)とを、ケトン類の存在下で反応させる工程であればよく、反応系内に各成分を添加する順序などは特に制限されない。
(Reaction conditions, etc.)
The reaction step may be any step in which compound (1) is reacted with compounds (2a) and (2b) in the presence of a ketone, and the order in which each component is added to the reaction system is not particularly limited.
また、化合物(1)は、ケトン類を含む反応溶媒との混合液の形態で反応に供してもよく、前記混合液に対して、化合物(2a)(2b)、塩基、他の成分などを添加して反応させてもよい。前記混合液は、化合物(1)が溶解した溶液であってもよく、完全には溶解していない状態(懸濁液)であってもよく、溶液であるのが好ましい。 Further, compound (1) may be subjected to the reaction in the form of a mixed solution with a reaction solvent containing ketones, and compounds (2a) (2b), a base, other components, etc. are added to the mixed solution. It may be added and reacted. The liquid mixture may be a solution in which compound (1) is dissolved, or may be in a state where it is not completely dissolved (suspension), and is preferably a solution.
反応は、大気雰囲気下または不活性ガス雰囲気下、例えば、窒素;ヘリウム、アルゴンなどの希ガスなどの雰囲気下で行ってもよく、不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましい。また、反応は、水の非存在下(脱水または非水環境下)で行ってもよく、攪拌しながら行ってもよく、常圧下または加圧下で行ってもよい。 The reaction may be carried out in air or in an inert gas atmosphere, for example, nitrogen or a rare gas such as helium or argon, preferably in an inert gas atmosphere. The reaction may also be carried out in the absence of water (dehydrated or non-aqueous environment), with stirring, and at normal pressure or under pressure.
反応温度は、例えば-30℃~150℃程度であってもよく、好ましくは以下段階的に、-20℃~100℃、-10℃~60℃、0~50℃、5~40℃、10~30℃、15~25℃であってもよく、より好ましくは以下段階的に、-20℃~45℃、-15℃~40℃、-10℃~30℃、-8℃~20℃、-5℃~10℃、-3℃~5℃であってもよく、より高い生産性も考慮すると、さらに好ましくは以下段階的に、0~45℃、5~40℃、10~35℃、15~30℃、20~25℃である。反応温度が低すぎない適度な範囲にあると、反応が進行し易くなる(反応転化率が向上する)傾向があり、また、反応溶媒に溶解させ易く、反応を容易にまたは効率よく進行でき、生産性を向上できる傾向がある。反応温度が高すぎない適度な範囲にあると、反応が進行し易くなる(反応転化率が向上する)傾向があるとともに、副反応を抑制できるためか、不純物含量の増加を抑制できる傾向がある。また、反応温度が高すぎない適度な範囲にあると、不純物含量の増加を抑制し易いためか、得られるフルオレン化合物の熱安定性(高温環境下での保存安定性)も低下を抑制して着色し難い傾向がある。なお、反応温度が低すぎず、高すぎない適度な範囲にあると、温度管理が容易で、生産性をより向上できる傾向にある。 The reaction temperature may be, for example, about -30°C to 150°C, preferably in the following steps: -20°C to 100°C, -10°C to 60°C, 0 to 50°C, 5 to 40°C, 10°C. ~30°C, 15~25°C, more preferably the following steps: -20°C ~ 45°C, -15°C ~ 40°C, -10°C ~ 30°C, -8°C ~ 20°C, The temperature may be -5°C to 10°C, -3°C to 5°C, and in consideration of higher productivity, it is more preferably stepwise as follows: 0 to 45°C, 5 to 40°C, 10 to 35°C, 15-30°C, 20-25°C. When the reaction temperature is within a moderate range that is not too low, the reaction tends to proceed more easily (reaction conversion rate improves), and it is also easier to dissolve in the reaction solvent, allowing the reaction to proceed easily or efficiently. It tends to improve productivity. When the reaction temperature is within a moderate range that is not too high, the reaction tends to proceed more easily (reaction conversion rate improves), and the increase in impurity content tends to be suppressed, probably because side reactions can be suppressed. . In addition, when the reaction temperature is within a moderate range that is not too high, the increase in impurity content can be easily suppressed, and the thermal stability (storage stability in high-temperature environments) of the resulting fluorene compound is also suppressed. It tends to be difficult to color. In addition, when the reaction temperature is in an appropriate range that is neither too low nor too high, temperature control is easy and productivity tends to be further improved.
本開示の方法では、比較的低い温度域であっても、反応転化率を大きく低下させることなく、有効にまたは効率よく反応を進行できる。そのため、高い反応転化率を保持または向上しつつ、得られるフルオレン化合物の不純物含量を低減したり、熱安定性を向上したりすることもできる。したがって、本開示では、少なくともケトン類を含む反応溶媒中で、例えば80℃程度以下、好ましくは以下段階的に、70℃以下、60℃以下、50℃以下、45℃以下など、より好ましくは以下段階的に、-20℃~45℃、-15℃~40℃、-10℃~30℃、-8℃~20℃、-5℃~10℃、-3℃~5℃など、より高い生産性も考慮すると、さらに好ましくは以下段階的に、0~45℃、5~40℃、10~35℃、15~30℃、20~25℃などの比較的低い温度域などで反応させて、得られるフルオレン化合物[前記式(3)で表されるフルオレン化合物]の不純物の含有量を低減する方法や;得られるフルオレン化合物の熱安定性を向上する方法(高温環境下での着色を抑制する方法)も包含する。 In the method of the present disclosure, even in a relatively low temperature range, the reaction can proceed effectively or efficiently without greatly reducing the reaction conversion rate. Therefore, while maintaining or improving a high reaction conversion rate, it is also possible to reduce the impurity content and improve the thermal stability of the obtained fluorene compound. Therefore, in the present disclosure, in a reaction solvent containing at least a ketone, the temperature is lower than about 80°C, preferably lower than or equal to 70°C, lower than 60°C, lower than 50°C, lower than 45°C, etc., and more preferably lower than or equal to 70°C. Step by step, higher production such as -20℃~45℃, -15℃~40℃, -10℃~30℃, -8℃~20℃, -5℃~10℃, -3℃~5℃, etc. Considering the properties, it is more preferable to carry out the reaction stepwise in a relatively low temperature range such as 0 to 45 °C, 5 to 40 °C, 10 to 35 °C, 15 to 30 °C, 20 to 25 °C, etc. A method of reducing the content of impurities in the obtained fluorene compound [the fluorene compound represented by formula (3) above]; a method of improving the thermal stability of the obtained fluorene compound (suppressing coloring in a high temperature environment) method).
なお、前記不純物としては、例えば、未反応の化合物(1)などが挙げられ、式(3)で表されるフルオレン化合物のR4aおよびR4bが基[-ORh]である場合、後述するモノエステル体やジカルボン酸体なども不純物として挙げられる。前記不純物の含有量を低減する方法では、未反応の化合物(1)、モノエステル体およびジカルボン酸体から選択される少なくとも一種の不純物を低減してもよく、好ましくは未反応の化合物(1)およびモノエステル体から選択される少なくとも一種の不純物を低減してもよく、さらに好ましくは未反応の化合物(1)およびモノエステル体の双方を低減してもよい。 In addition, examples of the impurities include unreacted compound (1), and when R 4a and R 4b of the fluorene compound represented by formula (3) are groups [-OR h ], the impurities also include monoesters and dicarboxylic acids described below. In the method for reducing the content of the impurities, at least one impurity selected from unreacted compound (1), monoesters, and dicarboxylic acids may be reduced, preferably at least one impurity selected from unreacted compound (1) and monoesters may be reduced, and more preferably both unreacted compound (1) and monoesters may be reduced.
反応時間は、例えば0.5~48時間程度であってもよく、本開示の方法では、容易にまたは効率よくフルオレン化合物を製造できるため、好ましくは以下段階的に、0.8~12時間、1~3時間である。 The reaction time may be, for example, about 0.5 to 48 hours, and is preferably 0.8 to 12 hours and 1 to 3 hours in the following stepwise manner, since the method disclosed herein allows the fluorene compound to be produced easily and efficiently.
本開示の製造方法では、反応転化率を有効に向上でき、特定のフルオレン化合物を容易にまたは効率よく製造できる。反応工程終了後(反応終了後)における反応転化率(9H-フルオレン類基準の反応転化率)は、例えば93%以上、好ましくは以下段階的に、95%以上、97%以上、98%以上、99%以上、99.3%以上、99.5%以上、99.7%以上、実質的に100%である。前記反応転化率は、反応開始から2時間後における反応転化率であってもよい。 In the production method of the present disclosure, the reaction conversion rate can be effectively improved, and a specific fluorene compound can be produced easily or efficiently. The reaction conversion rate (reaction conversion rate based on 9H-fluorenes) after the completion of the reaction step (after the reaction completion) is, for example, 93% or more, preferably 95% or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more, 99.3% or more, 99.5% or more, 99.7% or more, substantially 100%. The reaction conversion rate may be a reaction conversion rate 2 hours after the start of the reaction.
なお、本明細書および特許請求の範囲において、反応転化率は、後述する実施例に記載の方法により測定できる。 In this specification and claims, the reaction conversion rate can be measured by the method described in the examples below.
[精製工程]
本開示の方法は、反応工程終了後、必要に応じて、反応混合物を、慣用の分離精製方法に供して、得られたフルオレン化合物を精製する精製工程を含んでいてもよい。
[Purification process]
After the reaction step, the method of the present disclosure may optionally include a purification step of subjecting the reaction mixture to a conventional separation and purification method to purify the obtained fluorene compound.
慣用の分離精製方法としては、例えば、中和、洗浄、抽出、ろ過、デカンテーション、濃縮、脱水、乾燥、晶析、カラムクロマトグラフィー、これらを組み合わせた方法などが挙げられる。 Examples of conventional separation and purification methods include neutralization, washing, extraction, filtration, decantation, concentration, dehydration, drying, crystallization, column chromatography, and combinations thereof.
例えば、反応工程終了後、得られた有機層を水で洗浄して水溶性の不純物を除去して精製してもよい。その際、酸、具体的には、塩酸などの酸性水溶液などを加えて反応混合物を中和した後、有機層を水で洗浄してもよい。また、この水洗した有機層から溶媒を留去(脱溶媒)した後、晶析および/またはカラムクロマトグラフィーにより精製してもよく、好ましくは晶析してもよい。 For example, after the reaction step is completed, the obtained organic layer may be purified by washing with water to remove water-soluble impurities. At that time, the organic layer may be washed with water after neutralizing the reaction mixture by adding an acid, specifically, an acidic aqueous solution such as hydrochloric acid. Further, after distilling off the solvent (desolvation) from this water-washed organic layer, the product may be purified by crystallization and/or column chromatography, preferably by crystallization.
晶析の際に用いる晶析溶媒としては、例えば、アルコール類、具体的には、メタノール、イソプロピルアルコール(IPA)などのC1-4アルコールなどが挙げられ、IPAが好ましい。また、種晶を添加して晶析してもよい。なお、晶析は複数回行ってもよいが、本開示の方法では反応転化率が高く、不純物含量を低減し易いためか、晶析回数が少なくても、フルオレン化合物を容易にまたは効率よく高純度化できるようである。 Examples of the crystallization solvent used during crystallization include alcohols, specifically C 1-4 alcohols such as methanol and isopropyl alcohol (IPA), with IPA being preferred. Alternatively, crystallization may be performed by adding seed crystals. Although crystallization may be performed multiple times, the method of the present disclosure has a high reaction conversion rate and can easily reduce the impurity content, so even if the number of crystallizations is small, the fluorene compound can be easily or efficiently purified. It seems that it can be purified.
[式(3)で表されるフルオレン化合物]
本開示の製造方法では、高い反応転化率(9H-フルオレン類基準の反応転化率)で、目的物としての下記式(3)で表されるフルオレン化合物を容易にまたは効率よく製造できる。また、本開示の方法では、熱安定性(または高温環境下における保存安定性)に優れたフルオレン化合物を調製することもできる。さらに、本開示の方法では、未反応の原料の残留を有効にまたは効率よく抑制することもできる。なお、本明細書および特許請求の範囲では、下記式(3)で表される化合物を、単に「フルオレン化合物」という場合がある。
[Fluorene compound represented by formula (3)]
In the production method of the present disclosure, a fluorene compound represented by the following formula (3) as a target product can be easily or efficiently produced at a high reaction conversion rate (reaction conversion rate based on 9H-fluorenes). Further, according to the method of the present disclosure, a fluorene compound with excellent thermal stability (or storage stability in a high-temperature environment) can also be prepared. Furthermore, in the method of the present disclosure, it is also possible to effectively or efficiently suppress residual unreacted raw materials. In addition, in this specification and the claims, the compound represented by the following formula (3) may be simply referred to as a "fluorene compound."
(式中、R1、k、R2a、R2b、R2c、R2d、R3a、R3b、R4aおよびR4bは、それぞれ前記式(1)、(2a)および(2b)に好ましい態様を含めて同じ)。 (In the formula, R 1 , k, R 2a , R 2b , R 2c , R 2d , R 3a , R 3b , R 4a and R 4b are preferable for the formulas (1), (2a) and (2b), respectively) (same including aspects).
前記式(3)において[前記式(1)、(2a)および(2b)において]、好ましい代表的な態様としては、例えば、
R1がハロゲン原子、炭化水素基、アルコキシ基、アシル基、ニトロ基、シアノ基または置換アミノ基であり、kが0~4の整数であり、
R2aおよびR2bが独立して水素原子、炭化水素基、カルボキシル基またはアルコキシカルボニル基であり、R2cおよびR2dが独立して水素原子または炭化水素基であり、
R3aおよびR3bが独立して水素原子、炭化水素基、カルボキシアルキル基またはアルコキシカルボニルアルキル基であり、
R4aおよびR4bが独立してヒドロキシル基、基[-ORh](式中、Rhは炭化水素基を示す)、グリシジルオキシ基または2-メチルグリシジルオキシ基である態様が挙げられ;さらに好ましくは、
R1がハロゲン原子または炭化水素基であり、kが0~2の整数であり、
R2aおよびR2bが独立して水素原子または炭化水素基であり、R2cおよびR2dが独立して水素原子または炭化水素基であり、
R3aおよびR3bが独立して水素原子または炭化水素基であり、
R4aおよびR4bが独立してヒドロキシル基または基[-ORh](式中、Rhは炭化水素基を示す)である態様が挙げられ;なかでも、
R1がハロゲン原子、アルキル基またはアリール基であり、kが0または2であり、
R2aおよびR2bが独立して水素原子であり、R2cおよびR2dが独立して水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル基であり、
R3aおよびR3bが独立して水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル基であり、
R4aおよびR4bが独立して基[-ORh](式中、Rhは炭化水素基を示す)である態様が挙げられ;特に、
R1がハロゲン原子、アルキル基またはアリール基であり、kが0または2であり、
R2a、R2b、R2cおよびR2dが水素原子であり、
R3aおよびR3bが独立して水素原子またはアルキル基であり、
R4aおよびR4bが独立して基[-ORh](式中、Rhはアルキル基を示す)である態様が挙げられる。
In the formula (3) [in the formulas (1), (2a) and (2b)], preferred representative embodiments include, for example,
R 1 is a halogen atom, a hydrocarbon group, an alkoxy group, an acyl group, a nitro group, a cyano group or a substituted amino group, and k is an integer of 0 to 4;
R 2a and R 2b are independently a hydrogen atom, a hydrocarbon group, a carboxyl group or an alkoxycarbonyl group, and R 2c and R 2d are independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group,
R 3a and R 3b are independently a hydrogen atom, a hydrocarbon group, a carboxyalkyl group or an alkoxycarbonylalkyl group,
Examples include embodiments in which R 4a and R 4b are independently a hydroxyl group, a group [-OR h ] (wherein R h represents a hydrocarbon group), a glycidyloxy group, or a 2-methylglycidyloxy group; Preferably,
R 1 is a halogen atom or a hydrocarbon group, k is an integer of 0 to 2,
R 2a and R 2b are independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group, R 2c and R 2d are independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group,
R 3a and R 3b are independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group,
Examples include an embodiment in which R 4a and R 4b are independently a hydroxyl group or a group [-OR h ] (wherein R h represents a hydrocarbon group);
R 1 is a halogen atom, an alkyl group or an aryl group, k is 0 or 2,
R 2a and R 2b are independently hydrogen atoms, R 2c and R 2d are independently hydrogen atoms, alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups or aralkyl groups,
R 3a and R 3b are independently a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group,
Examples include embodiments in which R 4a and R 4b are independently a group [-OR h ] (wherein R h represents a hydrocarbon group); in particular,
R 1 is a halogen atom, an alkyl group or an aryl group, k is 0 or 2,
R 2a , R 2b , R 2c and R 2d are hydrogen atoms,
R 3a and R 3b are independently a hydrogen atom or an alkyl group,
Examples include an embodiment in which R 4a and R 4b are independently a group [-OR h ] (wherein R h represents an alkyl group).
前記式(3)で表される代表的なフルオレン化合物としては、式(1)で表される9H-フルオレン類の項で例示した代表的な9H-フルオレン類と、式(2a)および(2b)で表される化合物の項で例示した代表的な化合物(2a)(2b)とに対応するフルオレン化合物などが挙げられる。 Typical fluorene compounds represented by the formula (3) include the typical 9H-fluorenes exemplified in the section on 9H-fluorenes represented by formula (1) and the fluorene compounds corresponding to the typical compounds (2a) and (2b) exemplified in the section on compounds represented by formulas (2a) and (2b).
具体的なフルオレン化合物としては、9,9-ビス(カルボキシアルキル)フルオレン、9,9-ビス(カルボキシアルキル)-ジアリールフルオレン、9,9-ビス(カルボキシアルキル)-ジハロフルオレン、およびこれらの酸に対応するエステルまたは酸ハライドなどが挙げられる。 Specific examples of fluorene compounds include 9,9-bis(carboxyalkyl)fluorene, 9,9-bis(carboxyalkyl)-diarylfluorene, 9,9-bis(carboxyalkyl)-dihalofluorene, and the esters or acid halides corresponding to these acids.
9,9-ビス(カルボキシアルキル)フルオレンとしては、例えば、9,9-ビス(2-カルボキシエチル)フルオレンなどの9,9-ビス(カルボキシC2-4アルキル)フルオレンなどが挙げられる。 Examples of the 9,9-bis(carboxyalkyl)fluorene include 9,9-bis(carboxyC 2-4 alkyl)fluorenes such as 9,9-bis(2-carboxyethyl)fluorene.
9,9-ビス(カルボキシアルキル)-ジアリールフルオレンとしては、例えば、9,9-ビス(2-カルボキシエチル)-2,7-ジフェニルフルオレン、9,9-ビス(2-カルボキシエチル)-2,7-ジ(2-ナフチル)フルオレン、9,9-ビス(2-カルボキシエチル)-2,7-ジ(1-ナフチル)フルオレンなどの9,9-ビス(カルボキシC2-4アルキル)-2,7-ジ(C6-10アリール)フルオレンなどが挙げられる。 Examples of 9,9-bis(carboxyalkyl)-diarylfluorene include 9,9-bis(2-carboxyethyl)-2,7-diphenylfluorene, 9,9-bis(2-carboxyethyl)-2, 9,9-bis(carboxyC 2-4 alkyl)-2 such as 7-di(2-naphthyl)fluorene, 9,9-bis(2-carboxyethyl)-2,7-di(1-naphthyl)fluorene , 7-di(C 6-10 aryl)fluorene and the like.
9,9-ビス(カルボキシアルキル)-ジハロフルオレンとしては、例えば、9,9-ビス(2-カルボキシエチル)-2,7-ジクロロフルオレン、9,9-ビス(2-カルボキシエチル)-2,7-ジブロモフルオレンなどの9,9-ビス(カルボキシC2-4アルキル)-2,7-ジハロフルオレンなどが挙げられる。 Examples of the 9,9-bis(carboxyalkyl)-dihalofluorene include 9,9-bis(carboxyC 2-4 alkyl)-2,7-dihalofluorene such as 9,9-bis(2-carboxyethyl)-2,7-dichlorofluorene and 9,9-bis(2-carboxyethyl)-2,7-dibromofluorene.
これらの酸に対応するエステルまたは酸ハライドとしては、前記式(3)におけるR4aおよびR4bの種類に対応するエステルまたは酸ハライドなどが挙げられ、例えば、ジメチルエステル、ジエチルエステル、ジt-ブチルエステルなどのジアルキルエステルなどが挙げられ、好ましくはジメチルエステルなどのジC1-4アルキルエステルが挙げられる。 Examples of esters or acid halides corresponding to these acids include esters or acid halides corresponding to the types of R 4a and R 4b in formula (3), such as dimethyl ester, diethyl ester, di-t-butyl ester, etc. Examples include dialkyl esters such as esters, and preferably di-C 1-4 alkyl esters such as dimethyl ester.
これらのフルオレン化合物のうち、9,9-ビス(カルボキシアルキル)フルオレンのジアルキルエステルが好ましく、さらに好ましくは9,9-ビス(2-カルボキシエチル)フルオレンのジメチルエステルなどの9,9-ビス(カルボキシC2-4アルキル)フルオレンのジC1-4アルキルエステルである。 Of these fluorene compounds, dialkyl esters of 9,9-bis(carboxyalkyl)fluorene are preferred, and diC 1-4 alkyl esters of 9,9-bis(carboxyC 2-4 alkyl)fluorene such as the dimethyl ester of 9,9-bis(2-carboxyethyl)fluorene are more preferred.
本開示の方法で得られるフルオレン化合物は結晶の形態であってもよい。 The fluorene compound obtained by the method of the present disclosure may be in the form of a crystal.
本開示の方法では、得られるフルオレン化合物の熱安定性(高温環境下における保存安定性)を有効に、容易にまたは効率よく向上できるようであり、加熱した際にも、着色を有効に抑制できる。本開示の方法で得られるフルオレン化合物を窒素雰囲気下で280℃に加熱して2時間保持した際の色相(APHA)は、例えば200以下(すなわち、0~200)であり、好ましくは以下段階的に、150以下、125以下、100以下、90以下、80以下、70以下、60以下、50以下である。また、前記色相(APHA)は、値が小さいほど好ましいが、例えば5以上、10以上、20以上、30以上、40以上などであってもよい。 The method of the present disclosure seems to be able to effectively, easily, or efficiently improve the thermal stability (storage stability in high-temperature environments) of the obtained fluorene compound, and can effectively suppress discoloration even when heated. . The hue (APHA) of the fluorene compound obtained by the method of the present disclosure when heated to 280°C under a nitrogen atmosphere and held for 2 hours is, for example, 200 or less (i.e., 0 to 200), and preferably the hue is as follows: 150 or less, 125 or less, 100 or less, 90 or less, 80 or less, 70 or less, 60 or less, 50 or less. Further, the smaller the value of the hue (APHA), the more preferable it is, but it may be, for example, 5 or more, 10 or more, 20 or more, 30 or more, 40 or more.
本開示の方法では、反応転化率が高いためか、得られるフルオレン化合物の純度を向上し易いようである。 In the method of the present disclosure, it seems that the purity of the obtained fluorene compound can be easily improved, probably because the reaction conversion rate is high.
得られるフルオレン化合物のHPLCにおける純度(LC純度)は、例えば95面積%以上(すなわち、95~100面積%)程度であってもよく、好ましくは以下段階的に、97面積%以上、98面積%以上、99面積%以上、99.5面積%以上、99.8面積%以上、99.9面積%以上である。 The HPLC purity (LC purity) of the obtained fluorene compound may be, for example, about 95 area % or more (that is, 95 to 100 area %), and preferably the following stepwise purity: 97 area % or more, 98 area % The above is 99 area % or more, 99.5 area % or more, 99.8 area % or more, and 99.9 area % or more.
また、得られるフルオレン化合物中において、未反応の原料である9H-フルオレン類の含有量(不純物としての含有量)は、HPLCにおける面積割合で、例えば0.05面積%以下(すなわち、0~0.05面積%)程度であってもよく、好ましくは以下段階的に、0.04面積%以下、0.03面積%以下、0.02面積%以下、0.01面積%以下、検出限界以下または0面積%である。 In addition, in the obtained fluorene compound, the content (content as an impurity) of 9H-fluorenes, which is an unreacted raw material, is, for example, 0.05 area % or less (i.e., 0 to 0 .05 area%), preferably in the following steps: 0.04 area% or less, 0.03 area% or less, 0.02 area% or less, 0.01 area% or less, and below the detection limit. Or 0 area%.
さらに、前記式(3)において、R4aおよびR4bが基[-ORh]であるフルオレン化合物(すなわち、ジエステル体)を調製する場合、原料または副反応に由来するためか、式(3)におけるR4aおよびR4bの少なくとも一方がヒドロキシル基である不純物、すなわち、R4aおよびR4bのうち、一方がヒドロキシル基、他方が前記基[-ORh]であるフルオレン化合物(モノエステル体)、R4aおよびR4bのうち、双方がヒドロキシル基であるフルオレン化合物(ジカルボン酸体)が生じることが多い。これらの不純物のうち、特に、モノエステル体が含まれることが多いが、本開示の方法では、このようなモノエステル体などの不純物も有効に低減できる場合がある。得られるフルオレン化合物中において、R4aおよびR4bの少なくとも一方がヒドロキシル基である不純物の含有量、特に、モノエステル体の含有量は、HPLCにおける面積割合で、例えば0.2面積%以下(すなわち、0~0.2面積%)程度であってもよく、好ましくは以下段階的に、0.17面積%以下、0.15面積%以下、0.1面積%以下、0.09面積%以下、0.07面積%以下、0.05面積%以下、0.04面積%以下、0.03面積%以下、0.02面積%以下である。 Furthermore, in the formula (3), when preparing a fluorene compound (i.e., a diester compound) in which R 4a and R 4b are groups [-OR h ], the formula (3) An impurity in which at least one of R 4a and R 4b is a hydroxyl group, that is, a fluorene compound (monoester) in which one of R 4a and R 4b is a hydroxyl group and the other is the group [-OR h ], A fluorene compound (dicarboxylic acid form) in which both R 4a and R 4b are hydroxyl groups is often produced. Among these impurities, monoesters are often included, and the method of the present disclosure may be able to effectively reduce such impurities such as monoesters. In the obtained fluorene compound, the content of impurities in which at least one of R 4a and R 4b is a hydroxyl group, particularly the content of monoesters, is determined to be, for example, 0.2 area % or less (i.e., the area ratio in HPLC). , 0 to 0.2 area%), preferably in the following steps: 0.17 area% or less, 0.15 area% or less, 0.1 area% or less, 0.09 area% or less , 0.07 area % or less, 0.05 area % or less, 0.04 area % or less, 0.03 area % or less, 0.02 area % or less.
なお、本明細書および特許請求の範囲において、融点、APHA、LC純度、不純物含量は、後述する実施例に記載の方法により測定できる。 In this specification and claims, the melting point, APHA, LC purity, and impurity content can be measured by the methods described in the examples below.
本開示の方法では、高純度なフルオレン化合物を製造し易いにもかかわらず、前記フルオレン化合物を高い収率で容易にまたは効率よく製造することもできる。得られるフルオレン化合物の収率(9H-フルオレン類基準の収率)は、例えば75%以上(すなわち、75~100%)程度であってもよく、好ましくは以下段階的に、78%以上、80%以上である。 In the method disclosed herein, not only is it easy to produce a high-purity fluorene compound, but it is also possible to easily or efficiently produce the fluorene compound in high yield. The yield of the obtained fluorene compound (yield based on 9H-fluorenes) may be, for example, about 75% or more (i.e., 75 to 100%), and is preferably 78% or more, 80% or more, in the following stepwise manner.
以下に、実施例に基づいて本開示をより詳細に説明するが、本開示はこれらの実施例によって限定されるものではない。用いた試薬および各評価方法は以下の通りである。 The present disclosure will be described in more detail below based on Examples, but the present disclosure is not limited by these Examples. The reagents used and each evaluation method are as follows.
[評価方法]
(反応転化率)
反応終了後の反応混合物の高性能(または高速)液体クロマトグラフィー(HPLC)を測定し、原料フルオレン(9H-フルオレン類)の反応転化率(消費率)を算出した。すなわち、HPLCチャートに基づいて、反応終了後における未反応の原料フルオレンの残存率[%](原料フルオレンの仕込み量に対する未反応分の割合[%])を算出し、100-(原料フルオレンの残存率)[%]を9H-フルオレン類基準の反応転化率として算出した。なお、HPLCは、後述する(HPLC純度および不純物含量)に記載の方法と同様の方法により測定した。
[Evaluation method]
(Reaction Conversion Rate)
After the reaction was completed, the reaction mixture was subjected to high performance (or high speed) liquid chromatography (HPLC) to calculate the reaction conversion rate (consumption rate) of the raw fluorene (9H-fluorenes). That is, based on the HPLC chart, the remaining rate [%] of the unreacted raw fluorene after the reaction was completed (the ratio [%] of the unreacted amount to the amount of raw fluorene charged) was calculated, and the reaction conversion rate based on 9H-fluorenes was calculated as 100-(remaining rate of raw fluorene) [%]. Note that HPLC was measured by the same method as that described later in (HPLC purity and impurity content).
(HPLC純度および不純物含量)
以下の測定装置および条件に基づいて、高性能(または高速)液体クロマトグラフィー(HPLC)により、実施例および比較例で得られた試料を測定し、HPLC純度[面積%]を算出した。
(HPLC Purity and Impurity Content)
The samples obtained in the examples and comparative examples were measured by high performance (or fast) liquid chromatography (HPLC) using the following measuring device and conditions, and the HPLC purity [area %] was calculated.
装置:(株)島津製作所製「LC-2010A HT」
カラム:東ソー(株)製「TSKgel ODS-80TM」
検出方法:UV、検出波長254nm
溶離液:アセトニトリル/水(容量比)=60/40(アイソクラティック)
流量:1.0mL/分。
Equipment: “LC-2010A HT” manufactured by Shimadzu Corporation
Column: “TSKgel ODS-80TM” manufactured by Tosoh Corporation
Detection method: UV, detection wavelength 254nm
Eluent: Acetonitrile/water (volume ratio) = 60/40 (isocratic)
Flow rate: 1.0 mL/min.
なお、HPLCにより得られた結果から、目的化合物のジエステル体[前記式(3)において、R4aおよびR4bがメトキシ基である化合物]のHPLC純度(LC純度)に加えて、不純物として、モノエステル体[前記式(3)において、R4aおよびR4bの一方がメトキシ基、他方がヒドロキシル基である化合物]および9H-フルオレン類(未反応の原料)の含有量を、それぞれ面積割合([面積%])で求めた。 From the results obtained by HPLC, in addition to the HPLC purity (LC purity) of the diester form of the target compound [a compound in which R 4a and R 4b are methoxy groups in the above formula (3)], the contents of the monoester form [a compound in which one of R 4a and R 4b is a methoxy group, and the other is a hydroxyl group in the above formula (3)] and 9H-fluorenes (unreacted raw material) as impurities were each determined as an area percentage ([area %]).
(融点)
示差走査熱量計(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン(株)製「Discovery DSC25」)を用い、窒素雰囲気下、測定温度30~300℃、昇温速度10℃/分の条件で
測定した。得られたDSCチャート(DSC曲線)から、融解による吸熱ピークのピークトップの温度を読み取り、融点とした。
(Melting Point)
Using a differential scanning calorimeter ("Discovery DSC25" manufactured by TA Instruments Japan, Inc.), measurements were performed under conditions of a nitrogen atmosphere, a measurement temperature of 30 to 300° C., and a temperature rise rate of 10° C./min. From the obtained DSC chart (DSC curve), the peak top temperature of the endothermic peak due to melting was read and determined as the melting point.
(色相APHA)
色相(APHA)は、窒素気流下、280℃にて2時間溶融し保持したサンプル(溶融状態の試料)について、JIS K0071に準拠した装置(色彩・濁度同時測定器、日本電色工業(株)製「COH-400」)を用いて測定した。
(Hue APHA)
Hue (APHA) is measured using a JIS K0071 compliant device (simultaneous color and turbidity meter, Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd.) for a sample that has been melted and held at 280°C for 2 hours under a nitrogen stream (molten sample). It was measured using "COH-400" manufactured by ).
(X線回折(XRD))
粉末X線回折装置(リガク(株)製「全自動多目的水平型X線回折装置Smart Lab」)を用いて、出力3kW、線源(Cu管球)、測定角5~90°の条件で測定した。
(X-ray diffraction (XRD))
Measured using a powder X-ray diffractometer (Rigaku Co., Ltd.'s "Fully automatic multi-purpose horizontal X-ray diffractometer Smart Lab") under conditions of output 3 kW, radiation source (Cu tube), and measurement angle of 5 to 90 degrees. did.
[試薬]
9H-フルオレン:富士フイルム和光純薬(株)製
アクリル酸メチル:東京化成工業(株)製
メチルイソブチルケトン(MIBK):関東化学(株)製
トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド(トリトンB)の40質量%メタノール溶液:東京化成工業(株)製
イソプロピルアルコール(IPA):関東化学(株)製
メタノール:関東化学(株)製
[reagent]
9H-fluorene: manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Methyl acrylate: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Methyl isobutyl ketone (MIBK): manufactured by Kanto Chemical Industry Co., Ltd. 40% by mass solution of trimethylbenzylammonium hydroxide (Triton B) in methanol: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Isopropyl alcohol (IPA): manufactured by Kanto Chemical Industry Co., Ltd. Methanol: manufactured by Kanto Chemical Industry Co., Ltd.
[実施例1]
9H-フルオレン87.4gに200gのMIBKを加えて50℃で撹拌の後に、アクリル酸メチル120gおよびトリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド40質量%メタノール溶液7.5gを滴下し、窒素雰囲気下、50℃で2時間撹拌した。反応終了後、有機層を水洗した。得られた有機層から溶媒を留去後、IPAに溶解させ、撹拌しながら結晶を析出させ、10℃以下まで冷却後、析出した結晶をろ過することで145.6gの9,9-ビス[2-(メトキシカルボニル)エチル]フルオレン(以下、FDP-mともいう)を得た(収率81.7%)。
[Example 1]
After adding 200 g of MIBK to 87.4 g of 9H-fluorene and stirring at 50°C, 120 g of methyl acrylate and 7.5 g of a 40% by mass methanol solution of trimethylbenzylammonium hydroxide were added dropwise, and the mixture was stirred at 50°C under a nitrogen atmosphere. Stir for hours. After the reaction was completed, the organic layer was washed with water. After distilling off the solvent from the obtained organic layer, it was dissolved in IPA and crystals were precipitated with stirring. After cooling to 10°C or lower, the precipitated crystals were filtered to obtain 145.6 g of 9,9-bis[ 2-(methoxycarbonyl)ethyl]fluorene (hereinafter also referred to as FDP-m) was obtained (yield: 81.7%).
反応転化率は98.2%であった。得られた結晶体の純度は99.88面積%であった。不純物として、下記式で表されるモノエステル体が0.09面積%残留しているのが確認され、未反応原料の9H-フルオレンのピークは検出されなかった。融点(DSCにおける吸熱ピークのピークトップ温度)は83℃であり、280℃で2時間溶融後のAPHAを測定したところ、74であった。なお、得られたFDP-mの粉末X線回折パターンを図1に示し、主な回折ピーク(相対積分強度10%以上)を下記表1に示す。 The reaction conversion rate was 98.2%. The purity of the obtained crystals was 99.88 area%. It was confirmed that 0.09 area% of the monoester represented by the following formula remained as an impurity, and no peak of the unreacted raw material 9H-fluorene was detected. The melting point (peak top temperature of the endothermic peak in DSC) was 83°C, and the APHA after melting at 280°C for 2 hours was 74. The powder X-ray diffraction pattern of the obtained FDP-m is shown in Figure 1, and the main diffraction peaks (relative integrated intensity of 10% or more) are shown in Table 1 below.
[実施例2]
晶析溶媒として、IPAに代えて、IPAの使用量の3倍量のメタノールを用いたこと以外は実施例1と同様にしてFDP-mを調製した。
[Example 2]
FDP-m was prepared in the same manner as in Example 1, except that methanol in an amount three times the amount of IPA used was used instead of IPA as a crystallization solvent.
反応転化率は98.8%であった。得られた結晶体の純度は99.75面積%であった。不純物として、前記式で表されるモノエステル体が0.17面積%残留しているのが確認され、および未反応原料の9H-フルオレンのピークは検出されなかった。融点(DSCにおける吸熱ピークのピークトップ温度)は83℃であり、280℃で2時間溶融後のAPHAを測定したところ、138であった。なお、得られたFDP-mの粉末X線回折パターンを図2に示し、主な回折ピーク(相対積分強度10%以上)を下記表2に示す。 The reaction conversion rate was 98.8%. The purity of the obtained crystals was 99.75 area %. 0.17 area % of the monoester represented by the above formula was confirmed as remaining impurities, and no peak of the unreacted raw material 9H-fluorene was detected. The melting point (peak top temperature of the endothermic peak in DSC) was 83°C, and APHA after melting at 280°C for 2 hours was 138. The powder X-ray diffraction pattern of the obtained FDP-m is shown in Figure 2, and the main diffraction peaks (relative integrated intensity 10% or more) are shown in Table 2 below.
[比較例1]
反応溶媒として、MIBKに代えて1,4-ジオキサンを用いたこと以外は実施例1と同様にして131.0gのFDP-mを調製した(収率73.5%)。
[Comparative Example 1]
The procedure of Example 1 was repeated except that 1,4-dioxane was used as the reaction solvent instead of MIBK, to prepare 131.0 g of FDP-m (yield 73.5%).
反応転化率は91.1%であった。得られた結晶体の純度は99.74面積%であった。不純物として、前記式で表されるモノエステル体が0.11面積%残留しているのが確認され、未反応原料の9H-フルオレンが0.05面積%残留しているのが確認された。融点(DSCにおける吸熱ピークのピークトップ温度)は83℃であり、280℃で2時間溶融後のAPHAを測定したところ、209であった。なお、得られたFDP-mの粉末X線回折パターンを図3に示し、主な回折ピーク(相対積分強度10%以上)を下記表3に示す。 The reaction conversion rate was 91.1%. The purity of the obtained crystals was 99.74 area%. It was confirmed that the monoester represented by the above formula remained as impurities at 0.11 area%, and that the unreacted raw material 9H-fluorene remained at 0.05 area%. The melting point (peak top temperature of the endothermic peak in DSC) was 83°C, and the APHA after melting at 280°C for 2 hours was 209. The powder X-ray diffraction pattern of the obtained FDP-m is shown in Figure 3, and the main diffraction peaks (relative integrated intensity 10% or more) are shown in Table 3 below.
[実施例3]
反応温度を40℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてFDP-mを調製した。
[Example 3]
FDP-m was prepared in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was changed to 40°C.
反応転化率は98.7%であった。得られた結晶体の純度は99.92面積%であった。不純物として、前記式で表されるモノエステル体が0.03面積%残留しているのが確認され、未反応原料の9H-フルオレンのピークは検出されなかった。融点(DSCにおける吸熱ピークのピークトップ温度)は83℃であり、280℃で2時間溶融後のAPHAを測定したところ、47であった。 The reaction conversion rate was 98.7%. The purity of the obtained crystal was 99.92 area %. It was confirmed that 0.03 area % of the monoester represented by the above formula remained as an impurity, and no peak of 9H-fluorene, an unreacted raw material, was detected. The melting point (the peak top temperature of the endothermic peak in DSC) was 83°C, and it was 47 when APHA was measured after melting at 280°C for 2 hours.
[実施例4]
反応温度を20℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてFDP-mを調製した。
[Example 4]
FDP-m was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reaction temperature was changed to 20°C.
反応転化率は99.9%であった。得られた結晶体の純度は99.82面積%であった。不純物として、前記式で表されるモノエステル体が0.04面積%残留しているのが確認され、未反応原料の9H-フルオレンのピークは検出されなかった。融点(DSCにおける吸熱ピークのピークトップ温度)は83℃であり、280℃で2時間溶融後のAPHAを測定したところ、44であった。 The reaction conversion rate was 99.9%. The purity of the obtained crystals was 99.82 area%. It was confirmed that 0.04 area% of the monoester represented by the above formula remained as an impurity, and no peak of the unreacted raw material 9H-fluorene was detected. The melting point (peak top temperature of the endothermic peak in DSC) was 83°C, and the APHA measured after melting at 280°C for 2 hours was 44.
[実施例5]
反応温度を0℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてFDP-mを調製した。
[Example 5]
FDP-m was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reaction temperature was changed to 0°C.
反応転化率は100.0%であった。得られた結晶体の純度は99.95面積%であった。不純物として、前記式で表されるモノエステル体が0.03面積%残留しているのが確認され、未反応原料の9H-フルオレンのピークは検出されなかった。融点(DSCにおける吸熱ピークのピークトップ温度)は83℃であり、280℃で2時間溶融後のAPHAを測定したところ、43であった。 The reaction conversion rate was 100.0%. The purity of the obtained crystal was 99.95 area %. It was confirmed that 0.03 area % of the monoester represented by the above formula remained as an impurity, and no peak of 9H-fluorene, an unreacted raw material, was detected. The melting point (the peak top temperature of the endothermic peak in DSC) was 83°C, and the APHA after melting at 280°C for 2 hours was measured to be 43.
[実施例6]
反応溶媒として、MIBK200gに代えて、MIBK150gとトルエン50gとの混合液を用い、反応温度を40℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてFDP-mを調製した。
[Example 6]
FDP-m was prepared in the same manner as in Example 1, except that a mixture of 150 g of MIBK and 50 g of toluene was used as the reaction solvent instead of 200 g of MIBK, and the reaction temperature was changed to 40°C.
反応転化率は99.3%であった。得られた結晶体の純度は99.94面積%であった。不純物として、前記式で表されるモノエステル体が0.02面積%残留しているのが確認され、未反応原料の9H-フルオレンのピークは検出されなかった。融点(DSCにおける吸熱ピークのピークトップ温度)は83℃であり、280℃で2時間溶融後のAPHAを測定したところ、43であった。 The reaction conversion rate was 99.3%. The purity of the obtained crystal was 99.94 area %. It was confirmed that 0.02 area % of the monoester represented by the above formula remained as an impurity, and no peak of 9H-fluorene, an unreacted raw material, was detected. The melting point (the peak top temperature of the endothermic peak in DSC) was 83°C, and the APHA after melting at 280°C for 2 hours was measured to be 43.
実施例および比較例の結果を下記表4に示す。 The results of Examples and Comparative Examples are shown in Table 4 below.
表4の結果から明らかなように、反応溶媒としてMIBKを用いた実施例では、9H-フルオレンの反応転化率が高く、効率的に反応が進行しており、得られたFDP-m中に未反応の9H-フルオレンが検出されなかった(N.D.)。 As is clear from the results in Table 4, in the examples using MIBK as the reaction solvent, the reaction conversion rate of 9H-fluorene was high, the reaction proceeded efficiently, and the resulting FDP-m contained No reaction 9H-fluorene was detected (N.D.).
また、実施例で得られたFDP-mは、280℃で溶融してもAPHAが低く、着色が有効に抑制されていた。特に、実施例2は比較例1と比較してLC純度がほぼ同等であるにもかかわらず、APHAを大きく低減できていた。 Furthermore, the FDP-m obtained in the examples had low APHA even when melted at 280°C, and coloring was effectively suppressed. In particular, in Example 2, APHA was significantly reduced compared to Comparative Example 1, despite the LC purity being roughly the same.
なお、実施例3~5では、実施例1に対して反応温度が低くても、反応転化率が低下することなく、むしろ上昇した。また、反応温度が低くなるほど、副反応が有効に抑制されるためか、不純物としてのモノエステル体の含量が低下するとともに、APHAも低下する傾向が見られた。 In Examples 3 to 5, even though the reaction temperature was lower than in Example 1, the reaction conversion rate did not decrease, but rather increased. In addition, the lower the reaction temperature, the more effectively side reactions are suppressed, and the lower the content of monoesters as impurities and the tendency for APHA to decrease were observed.
さらに、実施例6では、反応溶媒がケトン類と、ケトン類とは異なる非極性溶媒との組み合わせであっても、反応転化率が低下することなく、LC純度、モノエステル体の含量、APHAが良好な結果であった。 Furthermore, in Example 6, even when the reaction solvent was a combination of ketones and a nonpolar solvent different from the ketones, the reaction conversion rate did not decrease and the LC purity, monoester content, and APHA were improved. The results were good.
本開示の方法では、従来の方法に比べて、高い反応転化率で容易にまたは効率よく所定のフルオレン化合物を製造できる。また、本開示の方法で得られるフルオレン化合物は、高温環境下であっても着色を有効に抑制でき、保存安定性に優れるため、様々の用途に利用でき、例えば、工業製品、有機合成または樹脂合成の原料、屈折率向上剤などの添加剤(または樹脂添加剤)などに好適に使用してもよい。 In the method of the present disclosure, a given fluorene compound can be produced easily or efficiently with a high reaction conversion rate compared to conventional methods. In addition, the fluorene compound obtained by the method of the present disclosure can effectively suppress discoloration even in high-temperature environments and has excellent storage stability, so it can be used for various purposes, such as industrial products, organic synthesis, and resins. It may be suitably used as a raw material for synthesis, an additive such as a refractive index improver (or a resin additive), and the like.
代表的な用途としては、レジスト組成物などが挙げられ、前記フルオレン化合物で構成された感光性樹脂組成物は、例えば、半導体製造用レジスト、プリント配線板などの回路形成材料 、印刷版材、レリーフ像などの画像形成材料などに利用できる。特に、高い感度と解像度を得ることが可能であるので、半導体製造用レジストに有利に利用できる。 Typical applications include resist compositions, and photosensitive resin compositions made of the fluorene compounds can be used, for example, as resists for semiconductor manufacturing, circuit forming materials such as printed wiring boards, printing plate materials, and image forming materials such as relief images. In particular, they can be advantageously used as resists for semiconductor manufacturing, since they can provide high sensitivity and resolution.
また、樹脂原料としても有効に利用でき、例えば、熱可塑性樹脂、具体的には、ポリエステル樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂などのポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂などの原料(重合成分またはモノマー成分)として利用できる。得られた樹脂は様々な用途で利用でき、例えば、コーティング剤またはコーティング膜、具体的には、塗料、インキ、電子機器や液晶部材などの保護膜など;接着剤、粘着剤;樹脂充填剤;電気・電子材料または電気・電子部品(電気・電子機器)、具体的には、帯電防止剤、キャリア輸送剤、発光体、有機感光体、感熱記録材料、フォトクロミック材料、ホログラム記録材料、帯電防止トレイ、導電シート、光ディスク、インクジェットプリンタ、デジタルペーパ、カラーフィルタ、有機EL素子、有機半導体レーザ、色素増感型太陽電池、センサ、EMIシールドフィルムなど;機械材料または機械部品(機器)、具体的には、自動車用材料または部品、航空・宇宙関連材料または部品、摺動部材などに利用してもよい。また、得られた樹脂は、優れた光学特性に優れるため、光学部材として有効に利用できる。 It can also be effectively used as a resin raw material, for example, as a raw material (polymerization component or monomer component) for thermoplastic resins, specifically, polyester resins such as polyester resins and polyester carbonate resins, polyamide resins, etc. The obtained resin can be used for various purposes, for example, coating agents or coating films, specifically, paints, inks, protective films for electronic devices and liquid crystal components, etc.; adhesives, pressure sensitive adhesives; resin fillers; electric and electronic materials or electric and electronic parts (electric and electronic devices), specifically, antistatic agents, carrier transport agents, light emitting bodies, organic photoreceptors, thermal recording materials, photochromic materials, hologram recording materials, antistatic trays, conductive sheets, optical disks, inkjet printers, digital paper, color filters, organic EL elements, organic semiconductor lasers, dye-sensitized solar cells, sensors, EMI shielding films, etc.; mechanical materials or mechanical parts (equipment), specifically, automotive materials or parts, aerospace-related materials or parts, sliding members, etc. The obtained resin also has excellent optical properties, so it can be effectively used as an optical member.
代表的な光学部材としては、液晶用フィルム、有機EL用フィルムなどの光学フィルム(光学シート);メガネ用レンズ、カメラ用レンズなどの光学レンズ;プリズム、ホログラム、光ファイバーなどが挙げられる。 Typical optical members include optical films (optical sheets) such as liquid crystal films and organic EL films; optical lenses such as glasses lenses and camera lenses; prisms, holograms, and optical fibers.
光学フィルムとしては、例えば、偏光フィルム、偏光フィルムを構成する偏光素子と偏光板保護フィルム、位相差フィルム、配向膜(配向フィルム)、視野角拡大(補償)フィルム、拡散板(フィルム)、プリズムシート、導光板、輝度向上フィルム、近赤外吸収フィルム、反射フィルム、反射防止(AR)フィルム、反射低減(LR)フィルム、アンチグレア(AG)フィルム、透明導電(ITO)フィルム、異方導電性フィルム(ACF)、電磁波遮蔽(EMI)フィルム、電極基板用フィルム、カラーフィルタ基板用フィルム、バリアフィルム、カラーフィルタ層、ブラックマトリクス層、光学フィルム同士の接着層もしくは離型層などが挙げられる。これらの光学フィルムは、液晶ディスプレイ(LCD)、有機ELディスプレイ(OLED)、プラズマディスプレイ(PDP)、フィールド・エミッション・ディスプレイ(FED)、電子ペーパなどのディスプレイ用の光学フィルムとして有効に利用でき、具体的な機器または装置としては、テレビジョン;デスクトップ型PC、ノート型PCまたはタブレット型PCなどのパーソナル・コンピュータ(PC);スマートフォン、携帯電話;カー・ナビゲーションシステム;タッチパネルなどフラットパネルディスプレイ(FPD)を備えた機器または装置などが挙げられる。 Examples of optical films include polarizing films, polarizing elements and polarizing plate protective films that constitute polarizing films, retardation films, alignment films (orientation films), viewing angle expansion (compensation) films, diffusion plates (films), and prism sheets. , light guide plate, brightness enhancement film, near-infrared absorption film, reflective film, anti-reflection (AR) film, reflection reduction (LR) film, anti-glare (AG) film, transparent conductive (ITO) film, anisotropic conductive film ( ACF), an electromagnetic shielding (EMI) film, an electrode substrate film, a color filter substrate film, a barrier film, a color filter layer, a black matrix layer, an adhesive layer or a release layer between optical films, and the like. These optical films can be effectively used as optical films for displays such as liquid crystal displays (LCDs), organic EL displays (OLEDs), plasma displays (PDPs), field emission displays (FEDs), and electronic paper. Examples of equipment or devices include televisions; personal computers (PCs) such as desktop PCs, notebook PCs, or tablet PCs; smartphones, mobile phones; car navigation systems; and flat panel displays (FPD) such as touch panels. Examples include equipment or devices equipped with such equipment.
光学レンズとしては、例えば、メガネ用レンズ、コンタクトレンズ、カメラ用レンズ、VTRズームレンズ、ピックアップレンズ、フレネルレンズ、太陽集光レンズ、対物レンズ、ロッドレンズアレイなどが挙げられる。 Examples of optical lenses include spectacle lenses, contact lenses, camera lenses, VTR zoom lenses, pickup lenses, Fresnel lenses, solar condensing lenses, objective lenses, and rod lens arrays.
Claims (15)
で表される9,9位が未置換の9H-フルオレン類と、下記式(2a)および(2b)
R3aおよびR3bは独立して水素原子または置換基を示し、
R4aおよびR4bは独立してヒドロキシル基、基[-ORh](式中、Rhは炭化水素基を示す)、グリシジルオキシ基、2-メチルグリシジルオキシ基またはハロゲン原子を示す。]
で表される化合物とを、少なくともケトン類を含む反応溶媒中で反応させる反応工程を含む、下記式(3)
で表されるフルオレン化合物の製造方法。 The following formula (1)
9H-fluorenes in which the 9,9-position is unsubstituted and the following formulas (2a) and (2b)
R 3a and R 3b independently represent a hydrogen atom or a substituent,
R 4a and R 4b independently represent a hydroxyl group, a group [-OR h ] (wherein R h represents a hydrocarbon group), a glycidyloxy group, a 2-methylglycidyloxy group, or a halogen atom. ]
The following formula (3) includes a reaction step of reacting a compound represented by in a reaction solvent containing at least ketones.
A method for producing a fluorene compound represented by
R1がハロゲン原子、炭化水素基、アルコキシ基、アシル基、ニトロ基、シアノ基または置換アミノ基であり、kが0~4の整数であり、
R2aおよびR2bが独立して水素原子、炭化水素基、カルボキシル基またはアルコキシカルボニル基であり、R2cおよびR2dが独立して水素原子または炭化水素基であり、
R3aおよびR3bが独立して水素原子、炭化水素基、カルボキシアルキル基またはアルコキシカルボニルアルキル基であり、
R4aおよびR4bが独立してヒドロキシル基、基[-ORh](式中、Rhは炭化水素基を示す)、グリシジルオキシ基または2-メチルグリシジルオキシ基である請求項1または2記載の製造方法。 In the formulas (1), (2a), (2b) and (3),
R 1 is a halogen atom, a hydrocarbon group, an alkoxy group, an acyl group, a nitro group, a cyano group, or a substituted amino group, and k is an integer of 0 to 4;
R 2a and R 2b are independently a hydrogen atom, a hydrocarbon group, a carboxyl group, or an alkoxycarbonyl group, R 2c and R 2d are independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group,
R 3a and R 3b are independently a hydrogen atom, a hydrocarbon group, a carboxyalkyl group, or an alkoxycarbonylalkyl group;
3. The process according to claim 1, wherein R 4a and R 4b are independently a hydroxyl group, a group [--OR h ] (wherein R h represents a hydrocarbon group), a glycidyloxy group or a 2-methylglycidyloxy group.
前記式(3)において、R4aおよびR4bの一方がヒドロキシル基、他方が前記基[-ORh]である化合物の含有量が、HPLCにおいて、0.1面積%以下であるフルオレン化合物。 A fluorene compound represented by formula (3) according to claim 1, wherein R 4a and R 4b are groups [—OR h ] (wherein R h represents a hydrocarbon group),
A fluorene compound represented by the formula (3), in which one of R 4a and R 4b is a hydroxyl group, and the other is the group [—OR h ], has a content of 0.1 area % or less as determined by HPLC.
前記不純物が、前記式(3)において、R4aおよびR4bの一方がヒドロキシル基、他方が前記基[-ORh]である化合物、および、未反応の前記式(1)で表される9H-フルオレン類から選択された少なくとも一種を含む請求項13または14記載の方法。 The fluorene compound represented by the formula (3) is a fluorene compound in which R 4a and R 4b are a group [-OR h ] (wherein R h represents a hydrocarbon group),
The impurity is a compound in which in the formula (3), one of R 4a and R 4b is a hydroxyl group and the other is the group [-OR h ], and unreacted 9H represented by the formula (1) - The method according to claim 13 or 14, comprising at least one selected from fluorenes.
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