JP3124304B2 - (メタ)アクリル酸エステルの製造方法 - Google Patents

(メタ)アクリル酸エステルの製造方法

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JP3124304B2 JP03055251A JP5525191A JP3124304B2 JP 3124304 B2 JP3124304 B2 JP 3124304B2 JP 03055251 A JP03055251 A JP 03055251A JP 5525191 A JP5525191 A JP 5525191A JP 3124304 B2 JP3124304 B2 JP 3124304B2
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はジシクロペンテニルオキ
シアルキルカルボキシレ−トの製造法に関する。化2で
表わされるジシクロペンテニルオキシアルキルカルボキ
シレ−トは低揮発性、低臭気、低粘度で、かつ、毒性の
低いアクリル系オリゴマ−であり、塗料、成型材料等に
使用される。
【0002】また、塗料等の反応性希釈剤としても有用
な化合物である。この化合物は硬化物に可撓性、耐薬品
性、耐候性、密着性等を付与し、また硬化の際、空気乾
燥性を向上させる機能を有しているという特徴がある。
【0003】
【従来の技術】構造より化2で表わされる化合物は、下
記化3
【0004】
【化3】
【0005】で表わされる化合物に比べ、ラクトンが挿
入されているため揮発性が低く毒性も低いことは容易に
理解できる。
【0006】化1で表わされる化合物において、nは平
均値であり、実際に得られる化合物は0、1、2、・・
・・・モルのラクトンが付加した分子量分布を有する組
成物となる。これにジシクロペンタジエンが付加した化
2で表わされる化合物も同様な分布を有する組成物とな
る。
【0007】工業的に有用な材料として広く市販されて
いる化1で表わされる化合物をジシクロペンタジエンに
付加させることによつて、化2で表わされる化合物が、
製造可能であると考えられるが、現在この方法で製造で
きることは知られていない。しかし、この方法によつて
化2で表わされる化合物が製造可能となれば、低コス
ト、および簡略化した工程で製造できる方法を提供でき
る。
【0008】そこで本発明者は、酸性触媒の存在下に、
化1で表わされる化合物をジシクロペンタジエンに付加
反応せしめて、化2で表わされる化合物を製造する方法
について検討を行った。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】通常用いられる酸性触
媒、例えば、硫酸等の強鉱酸触媒、パラトルエンスルホ
ン酸、ベンゼンスルホン酸等の有機酸触媒、カチオン型
イオン交換樹脂触媒などを用いて上記反応を行ったとこ
ろ、化2で表わされる化合物は、極めて低収率でしか得
ることができず工業的規模での製造法としては採用し難
いものであることが分かった。
【0010】通常、収率が低い場合には反応率を高める
ために、反応温度を高くしたり、反応時間を長くしたり
することが試みられる。それによって収率が向上する例
も多いが、原料のジシクロペンタジエン及び化1で表わ
される化合物は、熱安定性が悪く、反応温度を高くした
り、反応時間を長くしたりすると、副生成物の生成量が
増加して選択率の低下を招くだけであり、収率向上のた
めの有効な手段とはならない。
【0011】
【発明の目的】本発明は、このような問題点を解決する
ことを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、 とジシクロペンタジエンを触媒の存在下反応させること
を特徴とするジシクロペンテニルオキシアルキルカルボ
キシレ−トの製造方法[式中、R1 およびR2 はHまた
はCH3 を示し、R1 およびR2 は同一でも異なってい
ても良い、nは1〜20の整数]」である。
【0013】触媒として使用されるヘテロポリ酸として
は、タングステン酸、モリブデン、バナジウム等のヘテ
ロポリ酸およびおよび上記元素の混合ヘテロポリ酸があ
げられるが、中でも、タングストリン酸、タングストケ
イ酸タングストホウ酸、タングストアルミン酸等タング
ステンのヘテロポリ酸またはその酸性塩の使用が好まし
く、12- タングストリン酸、12- タングストケイ酸、12
- タングストホウ酸またはその酸性塩の使用が特に推奨
される。
【0014】酸性塩としては、ナトリウム、カリウム、
リチウム、セシウム、その他の金属塩及びアンモニウム
塩があげられる。
【0015】本発明において触媒としてヘテロポリ酸を
使用することにより、通常用いられる他の酸性触媒の使
用では実質上ほとんど進行しなかった上記反応を、極め
て高収率で進行させることができる。
【0016】本発明における反応はジシクロペンタジエ
ンのノルボルネン環の二重結合への化1で表わされる化
合物のヒドロキシル基の酸接触付加反応である。
【0017】本発明における触媒の使用量は、反応条件
により一概に限定はできないが、原料ジシクロペンタジ
エンと化1で表わされる化合物との合計量に対して、
0.05重量%以上、特に0.1〜10重量%が好まし
い。
【0018】0.05重量%未満では、触媒活性が十分
に発揮されにくい。
【0019】また、10重量%を越えても、触媒量の増
加に比例した収率向上の効果は得られないので、10重
量%以下で十分である。
【0020】本発明において用いる化1で表わされる化
合物は、化3で表わされる化合物とラクトンとを反応さ
せることにより得ることができる。化3で表わされる化
合物としては、2−ヒドキシエチルアクリレ−ト、2−
ヒドキシエチルメタクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピ
ルアクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピルメタクリレ−
ト等がある。
【0021】ラクトン化合物としては、ε−カプロラク
トン、β−メチルδ−バレロラクトントリメチルカプロ
ラクトン等である。
【0022】これらを触媒の存在下反応させる事により
化1で表わされる化合物を得ることができる(特公昭6
3−66307号公報)。
【0023】反応に際し、ハイドロキノン、ハイドロキ
ノンモノメチルエ−テル、t−ブチルカテコ−ル、t−
ブチルハイドロキノン、ブチルヒドロキシトルエン、パ
ラベンゾキノン、フェノチアジン、α−ナフト−ル等の
重合禁止剤を添加していても良い。このような重合禁止
剤は予め化1に溶解させておいても良い。
【0024】重合禁止剤は通常、化1で表わされる化合
物に対して0.01〜0.3重量%の量である。
【0025】ジシクロペンタジエンとの配合比は、化1
で表わされる化合物の1モルに対しジシクロペンタジエ
ンが0.5〜5モルになるように、とくに0.8〜2モ
ルになるようにするのが好ましい。化1で表わされる化
合物の量が多くなれば、化1で表わされる化合物の重合
物、及び生成物との重合による副生物が多くなる。
【0026】またジシクロペンタジエンの量が多くなれ
ばジシクロペンタジエンの重合物も多くなる傾向があ
る。
【0027】本発明において反応温度は、40〜130
℃、特に50〜100℃がこのましい。40℃未満では
反応が進行しにくく、130℃以上では、原料及び生成
物の重合による副生物が、生成し易くなり、化2で表わ
される化合物の選択率が低下する傾向がある。
【0028】また、本発明の反応は、無溶剤で行うこと
ができるが、必要に応じて溶媒を使用しても良い。この
ような溶媒としては、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン等のケトン、酢酸エチル等のエステル、ジ
プロピルエ−テル等のエ−テル等がある。さらに、反応
の開始時から、原料、触媒、重合禁止剤、溶媒等を全量
仕込んでも良いが、必要に応じて一成分または二成分以
上を別々にまたは混合物として、他の混合物中に少量ず
つ添加しながら反応させてもよい。
【0029】反応終了後、必要により反応液に微量のア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸化物、水酸化
物、有機アミン等を加えて触媒を塩として析出させ、分
離した後、またはアルカリ水溶液(たとえば、反応液に
n−ヘキサン、トルエン等の有機溶媒を加えた溶媒とし
アルカリ水溶液洗浄、水洗等を繰り返して精製し)低揮
発分を揮発させることにより、単離することができる。
【0030】また、生成物あるいは反応粗液をさらにチ
オ硫酸ソ−ダ水溶液、または、NaBH4 などで処理す
ることにより脱色することができる。
【0031】次に本発明を実施例により詳細に説明す
る。
【0032】実施例−1 攪拌機、温度計、及びコンデンサ−を備えた三つ口フラ
スコに、ジシクロペンタジエン132gr、2−ヒドロ
キシエチルメタクリレ−トのε−カプロラクトン1モル
付加体(ダイセル化学工業株式会社製プラクセルFM
1)244gr、12−タングストリン酸(H3 [PW
1240]・29H2 Oを1.9gr、フェノチアジン
0.10grを仕込み、温度が上がり過ぎないように注
意しながら、80℃で5時間反応させた。
【0033】反応終了後、ジシクロペンタジエンの転化
率をガスクロマトグラフィ−で分析したところ99.8
%であった。
【0034】次にヘキサン200gr、10%NaOH
水溶液50grを加え10分間攪拌した。分液後下層を
抜き取り、上層をロ−タリ−エバポレ−タ−を用い10
0℃、10〜80mmHgにて脱低沸を行った。
【0035】375grの化2で表わされる化合物(R
1 =CH3 、R2 =H、n=1)を得た。
【0036】実施例−2 攪拌機、温度計、及びコンデンサ−及び滴下ロ−トを備
えた四つ口フラスコに、2−ヒドロキシエチルメタクリ
レ−トのε−カプロラクトン1モル付加体(ダイセル化
学工業株式会社製プラクセルFM1)244gr、12
−タングストケイ酸(H4 [SiW1240]・30H2
O)1.9gr、フェノチアジン0.10grを仕込
み、60℃に保ちながらジシクロペンタジエン132g
r(1モル)を、2時間かけて滴下し、温度を90℃に
あげて、2時間反応させた。
【0037】反応終了後、ヘキサン200gr、10%
NaOH水溶液50grを加え10分間攪拌した。分液
後下層を抜き取り、上層をロ−タリ−エバポレ−タ−を
用い100℃、10〜80mmHgにて脱低沸を行っ
た。
【0038】375.5grの化2で表わされる化合物
(R1 =CH3 、R2 =H、n=1)を得た。
【0039】実施例−3 実施例−1において、2−ヒドロキシエチルメタクリレ
−トのε−カプロラクトン1モル付加体(ダイセル化学
工業株式会社製プラクセルFM1)の変わりに、2−ヒ
ドロキシエチルアクリレ−トのε−カプロラクトン1モ
ル付加体(ダイセル化学工業株式会社製プラクセルFA
1)230.1grを用いる他は、実施例−1と同様に
操作し、化2で表わされる化合物(R1 =CH3、R2
=H、n=1)360grを得た。
【0040】ジシクロペンタジエンの転化率をガスクロ
マトグラフィ−で分析したところ99.8%であった。
【0041】比較例−1 実施例−1において、12−タングストリン酸の変わり
に硫酸1.3grを用いた他は、実施例−1と同様に操
作したところ、ジシクロペンタジエンの転化率をガスク
ロマトグラフィ−で分析したところ12%であった。
【0042】比較例−2 実施例−1において、12−タングストリン酸の変わり
にパラトルエンスルホン酸13grを用いた他は、実施
例−1と同様に操作したところ、ジシクロペンタジエン
の転化率をガスクロマトグラフィ−で分析したところ8
%であった。
【0043】比較例−3 実施例−1において、12−タングストリン酸の変わり
にカチオン型イオン交換樹脂(ロ−ムアンドハ−ス社製
アンバ−リスト15)13grを用いた他は、実施例−
1と同様に操作したところ、ジシクロペンタジエンの転
化率をガスクロマトグラフィ−で分析したところ14%
であった。
【0044】
【発明の効果】以上より明らかなように、本発明によれ
ば、ジシクロペンタジエンと、化1で表わされるアクリ
レ−トから化2で表されるジシクロペンテニルアクリレ
−トを高収率で製造することができる。(以下余白)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C07C 67/343 C07C 67/343 69/734 69/734 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記化1 【化1】 で表わされる化合物とジシクロペンタジエンを触媒の存
    在下反応させることを特徴とする下記化2 【化2】 で表わされる化合物の製造方法[式中、R1 およびR2
    はHまたはCH3 を示し、R1 およびR2 は同一でも異
    なっていても良い、nは1〜20の整数]。
  2. 【請求項2】 用いる触媒がヘテロポリ酸またはその酸
    性塩である請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 用いる触媒が、タングステンのヘテロポ
    リ酸またはその酸性塩である請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 用いる触媒が、12−タングストリン
    酸、12−タングストケイ酸、12−タングストホウ酸
    またはその酸性塩である請求項1記載の方法。
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