JP4433740B2 - ケイ素化合物の製造方法及びケイ素化合物 - Google Patents
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- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
この方法では、トリフルオロメタンスルホン酸がT8−シルセスキオキサンのビニル基1個のみに付加した反応物の選択性が85〜90%程度であることから、未反応のT8−シルセスキオキサン化合物が残ってしまう不具合があった。従って、これら混合物から目的とする化合物を、クロマトグラフィー等を用いて、単離、精製しなければならず、製造が煩雑になってしまい、さらに目的とする化合物の収率が低下するといった問題があった。
[1] 式(2)で示されるケイ素化合物を用いることを特徴とする、式(1)で示されるケイ素化合物の製造方法。
式(1)において、7個のR1は、水素、アルキル、置換または非置換のアリール及び置換または非置換のアリールアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択される基であり、A2は末端に水酸基を有する有機基である。
ここに、このアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。そして、アリールアルキル中のアルキレンにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられていてもよく、任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよい。式(2)においてR1は式(1)のR1と同一であり、A1はアシルオキシ基を有する有機基である。
[2] 式(1)中の7個のR1が、水素、炭素数1〜45のアルキル、置換または非置換のアリール及び置換または非置換のアリールアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択される基である、[1]項記載の製造方法。
ここに、この炭素数1〜45のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。このアリールアルキル中のアルキレンにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよい。
[3] 式(1)中の7個のR1が、水素及び炭素数1〜30のアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択される基である、[1]項記載の製造方法。
ここに、炭素数1〜30のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、シクロアルキレンで置き換えられてもよい。
[4] 式(1)中の7個のR1が、炭素数1〜20のアルケニル及び炭素数1〜20のアルキルにおいて任意の−CH2−がシクロアルケニレンで置き換えられた基からなる群からそれぞれ独立して選択される基である、[1]項記載の製造方法。
ここに、炭素数1〜20のアルケニルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−またはシクロアルキレンで置き換えられてもよい。炭素数1〜20のアルキルにおいて任意の−CH2−がシクロアルキレンで置き換えられた基において、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよい。
[5] 式(1)中の7個のR1が、ナフチル及び任意の水素がハロゲンまたは炭素数1〜10のアルキルで置き換えられてもよいフェニルからなる群からそれぞれ独立して選択される基である、[1]項記載の製造方法。
ここに、この炭素数1〜10のアルキルにおいて、任意の水素は、フッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはフェニレンで置き換えられてもよい。
[6] 式(1)中の7個のR1が、ベンゼン環の任意の水素がハロゲンまたは炭素数1〜12のアルキルで置き換えられてもよいフェニルアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択される基である、[1]項記載の製造方法。
ここに、この炭素数1〜12のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはフェニレンで置き換えられてもよい。フェニルアルキルのアルキレンにおいて、その炭素数は1〜12であり、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよい。
[7] 式(1)中の7個のR1が、炭素数1〜8のアルキル、フェニル、非置換のナフチル及びフェニルアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択される基である、[1]項記載の製造方法。
ここに、炭素数1〜8のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。フェニルにおいて、任意の水素はハロゲン、メチル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルのフェニルにおいて、任意の水素はフッ素、炭素数1〜4のアルキル、エテニル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルのアルキレンにおいて、その炭素数は1〜8であり、任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてよい。
[8] 式(1)中の7個のR1のすべてが、炭素数1〜8のアルキル、フェニル、非置換のナフチル及びフェニルアルキルからなる群から選択される同一の基である、[1]項記載の製造方法。
ここに、炭素数1〜8のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。フェニルにおいて、任意の水素はハロゲン、メチル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルのフェニルにおいて、任意の水素はフッ素、炭素数1〜4のアルキル、エテニル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルのアルキレンにおいて、その炭素数は1〜8であり、任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてよい。
[9] 式(1)中の7個のR1のすべてが、炭素数1〜8のアルキルから選択される同一の基である、[1]項記載の製造方法。
ここに、炭素数1〜8のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。
[10] 式(1)中の7個のR1のすべてが、フェニル、ナフチル及びフェニルアルキルからなる群から選択される同一の基である、[1]項記載の製造方法。
ここに、フェニルにおいて、任意の水素はハロゲン、メチル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルのフェニルにおいて、任意の水素はフッ素、炭素数1〜4のアルキル、エテニル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルのアルキレンにおいて、その炭素数は1〜8であり、任意の−CH2−は−O−で置き換えられてよい。
[11] 式(1)中のA2が式(3)で示される基であり、式(2)中のA1が式(4)で示される基である、[1]項記載の製造方法。
式(3)において、Z1は炭素数1〜22のアルキレンまたは炭素数3〜8のアルケニレンである。このアルキレンまたはアルケニレンにおいて、任意の−CH2−は、−O−で置き換えられてもよい。
式(4)において、R2は炭素数1〜17のアルキル、炭素数2〜3のアルケニル、置換または非置換のフェニル及び非置換のフェニルアルキルからなる群から選択される基であり、Z1は式(3)のZ1と同一である。このアルキルにおいては、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい。
[12] 式(1)中のA2が式(5)で示される基であり、式(2)中のA1が式(6)で示される基である、[1]項記載の製造方法。
式(5)において、Z2は単結合または炭素数1〜3のアルキレンであり、Z3は炭素数1〜22のアルキレンまたは炭素数3〜8のアルケニレンである。このアルキレン及びアルケニレンにおいては、任意の−CH2−が−O−で置き換えられてもよい。また、ベンゼン環へのZ2の結合位置は、任意の位置である。
式(6)において、R2は炭素数1〜17のアルキル、炭素数2〜3のアルケニル、置換または非置換のフェニル及び非置換のフェニルアルキルからなる群から選択される基であり、Z2及びZ3は式(5)中のこれらの記号とそれぞれ同一である。
[13] 式(3)中のZ1が炭素数1〜22のアルキレンであり、式(4)中のR2が炭素数1〜17のアルキル及び炭素数2〜3のアルケニルからなる群から選択される基である、[11]項記載の製造方法。
ここに、このアルキルにおいては、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい。また、アルキレン及びアルケニレンにおいて、任意の−CH2−は、−O−で置き換えられてもよい。
[14] 式(3)中のZ1が炭素数1〜6の直鎖のアルキレンであり、式(4)中のR2がメチルである、[11]項記載の製造方法。
ここに、このアルキレンにおいて、任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよい。
[15] 式(5)において、Z2が単結合または炭素数1〜3のアルキレンであり、Z3が炭素数1〜22のアルキレンであり、式(6)中のR2が、炭素数1〜17のアルキル及び炭素数2〜3のアルケニルからなる群から選択される基である、[12]項記載の製造方法。
ここに、このアルキルにおいては、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい。また、アルキレン、アルキル及びアルケニルにおいては、任意の−CH2−が−O−で置き換えられてもよい。また、ベンゼン環へのZ3の結合位置は、任意の位置である。
[16] 式(5)において、Z2が単結合または−CH2−であり、Z3が−C2H4−であり、式(6)中のR2がメチルである、[12]項記載の製造方法。
[17] 式(1)中の7個のR1のすべてが、エチル、2−メチルプロピル、2,4,4−トリメチルペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、トリフルオロプロピル、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル及び非置換のフェニルから選択される同一の基である、[1]項記載の製造方法。
[18] 式(1)中の7個のR1のすべてが非置換のフェニルまたはトリフルオロプロピルである、[1]項記載の製造方法。
[19] 式(2)で示されるケイ素化合物。
式(2)において、7個のR1は、水素、アルキル、置換または非置換のアリール及び置換または非置換のアリールアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択される基であり、A1はアシルオキシ基を有する有機基である。
ここに、このアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。そして、アリールアルキル中のアルキレンにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられていてもよく、任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよい。
[20] 式(2)中のA1が、式(4)で示される基である、[19]項記載のケイ素化合物。
式(4)において、R2は炭素数1〜17のアルキル、炭素数2〜3のアルケニル、置換または非置換のフェニル及び非置換のフェニルアルキルからなる群から選択される基であり、Z1は炭素数1〜22のアルキレンまたは炭素数3〜8のアルケニレンである。
ここに、このアルキルは、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい。このアルキレンまたはアルケニレンにおいて、任意の−CH2−は、−O−で置き換えられてもよい。
[21] 式(2)中のA1が、式(6)で示される基である、[19]項記載のケイ素化合物。
式(6)において、R2は炭素数1〜17のアルキル、炭素数2〜3のアルケニル、置換または非置換のフェニル及び非置換のフェニルアルキルからなる群から選択される基であり、Z2は単結合または炭素数1〜3のアルキレンであり、Z3は炭素数1〜22のアルキレンまたは炭素数3〜8のアルケニレンである。
ここに、このアルキレン及びアルケニレンにおいては、任意の−CH2−が−O−で置き換えられてもよい。また、ベンゼン環へのZ2の結合位置は、任意の位置である。
[22] 式(2)で示されるケイ素化合物が、式(7)で示される化合物または式(12)で示される化合物にアシルオキシ基を有するトリクロロシラン化合物を反応させることによって製造され、次にアルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、[1]項記載の製造方法。
式(7)及び式(12)において、R1は式(1)中のR1と同一であり、Mは1価のアルカリ金属原子である。
[23] 式(10)で示されるケイ素化合物が、式(7)で示される化合物に式(8)で示される化合物を反応させることによって製造され、次にアルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、[11]項記載の製造方法。
式(7)中のR1は[1]項に記載の式(1)中のR1と同一である。式(8)中のR2及びZ1は、[11]項に記載の式(4)におけるこれらの記号と同一である。式(10)中のR1、R2及びZ1は式(7)及び式(8)中のこれらの記号と同一である。
[24] 式(11)で示されるケイ素化合物が、式(7)で示される化合物に式(9)で示される化合物を反応させることによって製造され、次にアルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、[12]項記載の製造方法。
式(7)中のR1は[1]項に記載の式(1)中のR1と同一である。式(9)中のR2、Z2、Z3及びベンゼン環への置換基の結合位置は、[12]項に記載の式(6)におけるこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。式(11)中の記号及びベンゼン環への置換基の結合位置は、式(7)及び式(9)中のこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。
[25] 式(10)で示されるケイ素化合物が、式(7)で示される化合物に式(8)で示される化合物を反応させることによって製造され、次にアルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、[11]項記載の製造方法。
式(7)において、7個のR1のすべてがエチル、2−メチルプロピル、2,4,4−トリメチルペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、トリフルオロプロピル、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル及び非置換のフェニルから選択される同一の基である。式(8)中のR2及びZ1は、[11]項に記載の式(4)におけるこれらの記号と同一である。式(10)中のR1、R2及びZ1は式(7)及び式(8)中のこれらの記号と同一である。
[26] 式(10)で示されるケイ素化合物が、式(12)で示される化合物に式(8)で示される化合物を反応させることによって製造され、次にアルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、[11]項記載の製造方法。
式(12)において、R1は[1]項に記載の式(1)中のR1と同一であり、Mは1価のアルカリ金属原子である。式(8)中のR2及びZ1は、[11]項に記載の式(4)におけるこれらの記号と同一である。式(10)中のR1、R2及びZ1は、式(12)及び式(8)中のこれらの記号と同一である。
[27] 式(11)で示されるケイ素化合物が、式(12)で示される化合物に式(9)で示される化合物を反応させることによって製造され、次にアルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、[12]項記載の製造方法。
式(12)において、R1は[1]項に記載の式(1)中のR1と同一であり、Mは1価のアルカリ金属原子である。式(9)中のR2、Z2、Z3及びベンゼン環への置換基の結合位置は、[12]項に記載の式(6)におけるこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。式(11)中の記号及びベンゼン環への置換基の結合位置は、式(12)及び式(9)中のこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。
[28] 式(10)で示されるケイ素化合物が、式(12)で示される化合物に式(8)で示される化合物を反応させることによって製造され、次にアルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、[11]項に記載の製造方法。
式(12)において、7個のR1のすべてが、炭素数1〜8のアルキル、フェニル、非置換のナフチル及びフェニルアルキルからなる群から選択される同一の基であり、Mは1価のアルカリ金属原子である。式(8)中のR2及びZ1は、[11]項に記載の式(4)におけるこれらの記号と同一である。式(10)中のR1、R2及びZ1は、式(12)及び式(8)中のこれらの記号と同一である。
ここに、炭素数1〜8のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。フェニルにおいて、任意の水素はハロゲン、メチル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルにおいて、ベンゼン環の任意の水素はフッ素、炭素数1〜4のアルキル、エテニル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルにおいて、ベンゼン環の任意の水素はフッ素、炭素数1〜4のアルキル、エテニル、またはメトキシで置き換えられてもよく、アルキレン中の任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよい。
[29] 式(10)で示されるケイ素化合物が、式(12)で示される化合物に式(8)で示される化合物を反応させることによって製造され、次にアルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、[11]項記載の製造方法。
式(12)において、7個のR1のすべてがエチル、2−メチルプロピル、2,4,4−トリメチルペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、トリフルオロプロピル、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル及び非置換のフェニルから選択される同一の基であり、Mは1価のアルカリ金属原子である。式(8)中のR2及びZ1は、[11]項に記載の式(4)におけるこれらの記号と同一である。式(10)中のR1、R2及びZ1は、式(12)及び式(8)中のこれらの記号と同一である。
[30] 式(11)で示されるケイ素化合物が、式(12)で示される化合物に式(9)で示される化合物を反応させることによって製造され、アルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、[12]項記載の製造方法。
式(12)において、7個のR1のすべてが、炭素数1〜8のアルキル、フェニル、非置換のナフチル及びフェニルアルキルからなる群から選択される同一の基であり、Mは1価のアルカリ金属原子である。式(9)中のR2、Z2、Z3及びベンゼン環への置換基の結合位置は、[12]に記載の式(6)におけるこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。式(11)中の記号及びベンゼン環への置換基の結合位置は、式(12)及び式(9)中のこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。
ここに、炭素数1〜8のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。フェニルにおいて、任意の水素はハロゲン、メチル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルにおいて、ベンゼン環の任意の水素はフッ素、炭素数1〜4のアルキル、エテニル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルにおいて、ベンゼン環の任意の水素はフッ素、炭素数1〜4のアルキル、エテニル、またはメトキシで置き換えられてもよく、アルキレン中の任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよい。
[31] 式(11)で示されるケイ素化合物が、式(12)で示される化合物に式(9)で示される化合物を反応させることによって製造され、アルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、[12]項記載の製造方法。
式(12)において、7個のR1のすべてが、エチル、2−メチルプロピル、2,4,4−トリメチルペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、トリフルオロプロピル、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル及び非置換のフェニルから選択される同一の基であり、Mは1価のアルカリ金属原子である。式(9)中のR2、Z2、Z3及びベンゼン環への置換基の結合位置は、[12]項に記載の式(6)におけるこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。式(11)中の記号及びベンゼン環への置換基の結合位置は、式(12)及び式(9)中のこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。
[32] 式(11)で示されるケイ素化合物が、式(12)で示される化合物に式(9)で示される化合物を反応させることによって製造され、アルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、[12]項記載の製造方法。
式(12)において、7個のR1のすべてが非置換のフェニルまたはトリフルオロプロピルであり、Mは1価のアルカリ金属原子である。式(9)中のR2、Z2、Z3及びベンゼン環への置換基の結合位置は、[12]項に記載の式(6)におけるこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。式(11)中の記号及びベンゼン環への置換基の結合位置は、式(12)及び式(9)中のこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。
[33] 式(2)で示されるケイ素化合物を用いることによって得られる、式(1)で示されるケイ素化合物。
式(1)において、7個のR1は水素、炭素数1〜45のアルキル、置換または非置換のアリール及び置換または非置換のアリールアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択される基であり、A2は末端に水酸基を有する有機基である。式(2)において、R1は式(1)中のR1と同一であり、A1はアシルオキシ基を有する有機基である。
ここに、炭素数1〜45のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。そして、アリールアルキル中のアルキレンにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられていてもよく、任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよい。
[34] 式(1)において、7個のR1のすべてがエチル、2−メチルプロピル、2,4,4−トリメチルペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、トリフルオロプロピル、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル及び非置換のフェニルから選択される同一の基であり、A2が式(3)で示される基であり、式(2)中のA1が式(4)で示される基である、[33]項記載のケイ素化合物。
式(3)において、Z1は炭素数1〜22のアルキレンまたは炭素数3〜8のアルケニレンである。このアルキレンまたはアルケニレンにおいて、任意の−CH2−は、−O−で置き換えられてもよい。式(4)において、R2は炭素数1〜17のアルキル、炭素数2〜3のアルケニル、置換または非置換のフェニル及び非置換のフェニルアルキルからなる群から選択される基であり、Z1は式(3)中のZ1と同一である。炭素数1〜17のアルキルにおいては、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい。
[35] 式(1)において、7個のR1のすべてがエチル、2−メチルプロピル、2,4,4−トリメチルペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、トリフルオロプロピル、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル及び非置換のフェニルから選択される同一の基であり、A2が式(5)で示される基であり、式(2)中のA1が式(6)で示される基である、[33]項記載のケイ素化合物。
式(5)において、Z2は単結合または炭素数1〜3のアルキレンであり、Z3は炭素数1〜22のアルキレンまたは炭素数3〜8のアルケニレンである。このアルキレン及びアルケニレンにおいては、任意の−CH2−が−O−で置き換えられてもよい。また、ベンゼン環へのZ2の結合位置は、任意の位置である。式(6)において、R2は炭素数1〜17のアルキル、炭素数2〜3のアルケニル、置換または非置換のフェニル及び非置換のフェニルアルキルからなる群から選択される基であり、Z2及びZ3は式(5)中のこれらの記号とそれぞれ同一である。
[36] 7個のR1のすべてが非置換のフェニルまたはトリフルオロプロピルである、[34]項記載のケイ素化合物。
[37] 7個のR1のすべてが非置換のフェニルまたはトリフルオロプロピルである、[35]項記載のケイ素化合物。
[38] 式(11)で示されるケイ素化合物が、式(7)で示される化合物に式(9)で示される化合物を反応させることによって製造され、次にアルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、[12]項記載の製造方法。
式(7)において、7個のR1のすべてがエチル、2−メチルプロピル、2,4,4−トリメチルペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、トリフルオロプロピル、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル及び非置換のフェニルから選択される同一の基である。式(9)中のR2、Z2、Z3及びベンゼン環への置換基の結合位置は、[12]項に記載の式(6)におけるこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。式(11)中の記号及びベンゼン環への置換基の結合位置は、式(7)及び式(9)中のこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。
式(3)中のZ1の好ましい例は、炭素数1〜22のアルキレンまたは炭素数3〜8のアルケニレンであり、その具体的な例は式(13)〜(29)の基である。より好ましくは、Z1は炭素数1〜22のアルキレンであり、その具体的な例は式(13)〜(25)の基である。最も好ましくは、Z1は炭素数1〜6の直鎖のアルキレンであり、その具体的な例は式(13)、(14)、(15)、(22)及び(23)の基である。このアルキレンまたはアルケニレンにおいて、任意の−CH2−は、−O−で置き換えられてもよい。
式(5)の好ましい例は、Z2が単結合または炭素数1〜3のアルキレンであり、Z3が炭素数1〜22のアルキレンまたは炭素数3〜8のアルケニレンであり、その具体的な例は式(30)〜(37)である。より好ましくは、Z2が単結合または炭素数1〜3のアルキレンであり、Z3が炭素数1〜22のアルキレンである。最も好ましくは、Z2が単結合または−CH2−であり、Z3が−C2H4−であり、その具体的な例は式(30)及び(34)である。このアルキレン及びアルケニレンは、任意の−CH2−が−O−で置き換えられてもよい。また、ベンゼン環へのZ2の結合位置は、任意の位置である。
式(2)においてR1は式(1)のR1と同一である。そして、A1の好ましい例は、式(4)または式(6)に示される、アシルオキシ基を有する有機基である。
式(4)の好ましい例は、R2が炭素数1〜17のアルキル、炭素数2〜3のアルケニル、置換または非置換のフェニル及び非置換のフェニルアルキルからなる群から選択される1つの基であり、Z1が炭素数1〜22のアルキレンまたは炭素数3〜8のアルケニレンであり、その具体的な例は式(38)〜(78)の基である。より好ましくは、Z1が炭素数1〜22のアルキレンであり、R2が炭素数1〜17のアルキル及び炭素数2〜3のアルケニルからなる群から選択される1つの基であり、その具体的な例は式(38)〜(55)、式(61)〜(64)及び式(69)〜(78)の基である。最も好ましくは、Z1が炭素数1〜6の直鎖のアルキレンであり、R2がメチルであり、その具体的な例は、式(38)、(39)、(33)及び(34)の基である。このアルキルは、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい。このアルキレンまたはアルケニレンにおいて、任意の−CH2−は、−O−で置き換えられてもよい。
式(6)の好ましい例は、R2が炭素数1〜17のアルキル、炭素数2〜3のアルケニル、置換または非置換のフェニル及び非置換のフェニルアルキルからなる群から選択される1つの基であり、Z2が単結合または炭素数1〜3のアルキレンであり、Z3が炭素数1〜22のアルキレンまたは炭素数3〜8のアルケニレンであり、その具体的な例は式(79)〜(102)である。より好ましくは、R2が炭素数1〜17のアルキル及び炭素数2〜3のアルケニルからなる群から選択される1つの基であり、Z2が単結合または炭素数1〜3のアルキレンであり、Z3が炭素数1〜22のアルキレンである。最も好ましくは、R2がメチルであり、Z2が単結合または−CH2−であり、Z3が−C2H4−であり、その具体的な例は、式(79)及び(83)である。このアルキレン及びアルケニレンは、任意の−CH2−が−O−で置き換えられてもよい。また、ベンゼン環へのZ2の結合位置は、任意の位置である。
化合物(12)は、3官能の加水分解性基を有するシラン化合物を加水分解することにより得られるシルセスキオキサンオリゴマーを、有機溶剤中で1価のアルカリ金属水酸化物と反応させることにより得られる。3官能の加水分解性基を有するシラン化合物を、有機溶剤、水及びアルカリ金属水酸化物の存在下で、加水分解、縮合させることによっても得られる。いずれの方法の場合も、短時間、且つ高収率で化合物(12)を製造することができる(例えば、出願番号PCT/JP02/04776等を参照)。化合物(12)は、化合物(7)のシラノール基よりも高い反応性を示す。従って、この化合物を原料として用いれば、容易かつ高収率でその誘導体を合成することができる。さらに、反応活性基として−ONaを有するため、誘導体の合成反応にクロロシラン類を用いても、塩化水素を発生しない。従って、反応操作を容易にすることができ、完全に反応させることが可能である。即ち、化合物(1)は、化合物(12)とアシルオキシ基を有するトリクロロシランとから、容易に得ることができる。
Ph:フェニル
Ch:シクロヘキシル
Cp:シクロペンチル
Et:エチル
iBu:イソブチル
iOc:イソオクチル
TFPr:トリフルオロプロピル
TDFOc:トリデカフルオロ-1,1,2,2-テトラヒドロオクチル
TMS:トリメチルシリル
Mn:数平均分子量
Mw:重量平均分子量
<ポリフェニルシルセスキオキサン(化合物A)の合成>
攪拌機、還流冷却器、温度計及び滴下漏斗を取り付けた内容積2リットルのセパラブル4つ口フラスコに、氷水(640.7g)及びトルエン(200g)を仕込み、撹拌しながらフラスコ内を0℃に冷却した。次に、フェニルトリクロロシラン(211.5g)とモレキュラシーブスで1昼夜乾燥したトルエン(130g)との混合溶液を、フラスコ内の温度が2℃を超えないようにしながら1時間掛けて滴下した。その後、室温で30分間撹拌してから純水で水洗し、減圧下でトルエンを留去して、固体状の化合物A(120.7g)を得た。化合物Aの重量平均分子量は約3100であった。
還流冷却器、温度計を取り付けた500mlの4つ口フラスコに、上記で得られた化合物A(12.9g)、モレキュラシーブスで1昼夜乾燥したテトラヒドロフラン(250ml)及び水酸化ナトリウム(4.0g)を仕込み、マグネチックスターラーで撹拌しながら、67℃に加熱して還流状態にした。約4時間後、微粉の析出により溶液が白濁し始め、そのまま1時間還流を続けて反応を終了させた。析出した固体をテトラヒドロフランで洗浄し、濾過によりテトラヒドロフランを分離した後、真空乾燥して化合物B(10.1g)を得た。
<化合物Bへのトリメチルシリル基の導入(化合物C)>
還流冷却器を取り付けた200mlの4つ口フラスコに、実施例1で得られた化合物B(2.0g)、トルエン(100g)、トリエチルアミン(1.7g)及びトリメチルクロロシラン(1.4g)を投入し、室温において2時間、マグネチックスターラーで撹拌した。反応終了後、純水で洗浄し、真空乾燥して化合物C(2.1g)を得た。
化合物Cについて、1H−NMR、13C−NMR、29Si−NMR、質量分析、X線結晶構造解析及びIR分析により構造解析を行った。1H−NMRチャート及び13C−NMRチャートから、フェニル基とトリメチルシリル基が7:3の積分比で存在することが確認された。29Si−NMRから、トリメチルシリル基を示唆する11.547ppm、フェニル基を有しT構造を示唆する−77.574ppm、−78.137ppm、−78.424ppm(いずれもテトラメチルシランを基準)のピークが1:3:3の比で3種類存在することが確認された。質量分析スペクトルの測定結果から、絶対分子量は式(103)に示す構造体の理論分子量と一致した。X線結晶構造解析による結晶構造解析の結果から、式(103)に示す構造体であることが確認された。IR分析スペクトルの測定結果から、1430,1590cm-1にSi−Phの変角振動、1960〜1760cm-1に置換ベンゼン環の倍振動、1200〜950cm-1にSi−O−Siの伸縮振動、1250cm-1にSi−CH3の振動にそれぞれ帰属される吸収が確認された。これらの結果は、トリメチルシリル基で置換した化合物(化合物C)が式(103)で示される構造であることを支持しており、このことから、得られたナトリウム結合フェニルシルセスキオキサン化合物(化合物B)は式(104)で示される構造を有していることが分かった。なお、T構造はSi原子に3個の酸素原子が結合している構造のことである。
<フェニルトリメトキシシランを原料としたナトリウム結合フェニルシルセスキオキサン化合物(化合物B)の合成>
還流冷却器、温度計及び滴下漏斗を取り付けた内容積1リットルの4つ口フラスコに、フェニルトリメトキシシラン(99g)、水酸化ナトリウム(10g)及び2−プロパノール(500ml)を仕込み撹拌子を投入した。室温にてマグネチックスターラーで攪拌しながら滴下漏斗より脱イオン水11gを約2分間で滴下し、その後、2−プロパノールが還流する温度までオイルバスにて加熱した。還流が開始してから1.5時間撹拌を継続し反応を完結させた。その後、フラスコをオイルバスより引き上げ、室温で1晩静置して生成した固体を完全に析出させた。析出した固体は孔径0.1マイクロメートルのメンブランフィルターを具備した加圧濾過器により濾過した。次いで得られた固体を2−プロパノールで1回洗浄し、減圧乾燥機にて70℃、4時間乾燥を行い、白色固体の化合物B(66g)を得た。
<フェニルトリメトキシシランを原料として得られた化合物Bへのトリメチルシリル基の導入(化合物C)>
滴下漏斗、還流冷却器及び温度計を取り付けた内容積50ミリリットルの4つ口フラスコに、撹拌子、実施例3で得られた化合物B(1.2g)、テトラヒドロフラン(12g)、トリエチルアミン(1.8g)を仕込み、乾燥窒素にてシールした。マグネチックスターラーで撹拌しながら室温で滴下漏斗よりクロロトリメチルシラン(2.3g)を約1分間で滴下した。滴下終了後、室温で3時間撹拌を継続し反応を完結させた。ついで純水10g投入し、生成した塩化ナトリウム及び未反応のクロロトリメチルシランを加水分解した。このようにして得られた反応混合物を分液漏斗に移し有機相と水相とに分離し、得られた有機相を脱イオン水により洗浄液が中性になるまで水洗を繰り返した。得られた有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥、濾過、ロータリーエバポレーターで減圧濃縮して白色固体の化合物C(1.2g)を得た。
化合物Cについて、1H−NMR、13C−NMR、29Si−NMR、質量分析、X線結晶構造解析及びIR分析により構造解析を行った。1H−NMRチャート及び13C−NMRチャートから、フェニル基とトリメチルシリル基が7:3の積分比で存在することが確認された。29Si−NMRから、トリメチルシリル基を示唆する11.547ppm、フェニル基を有しT構造を示唆する−77.574ppm、−78.137ppm、−78.424ppm(いずれもテトラメチルシランを基準)のピークが1:3:3の比で3種類存在することが確認された。質量分析スペクトルの測定結果から、絶対分子量は前記式(103)に示す構造体の理論分子量と一致した。X線結晶構造解析による結晶構造解析の結果から、前記式(103)に示す構造体であることが確認された。IR分析スペクトルの測定結果から、1430,1590cm-1にSi−Phの変角振動、1960〜1760cm-1に置換ベンゼン環の倍振動、1200〜950cm-1にSi−O−Siの伸縮振動、1250cm-1にSi−CH3の振動にそれぞれ帰属される吸収が確認された。これらの結果は、トリメチルシリル基で置換した化合物(化合物C)が前記式(103)で表される構造であることを支持しており、このことから、得られたナトリウム結合フェニルシルセスキオキサン化合物(化合物B)は前記式(104)で表される構造を有していることが分かった。なお、T構造はSi原子に3個の酸素原子が結合している構造のことである。
<シクロヘキシルトリメトキシシランを原料としたナトリウム結合シクロヘキシルシルセスキオキサン化合物の合成>
フェニルトリメトキシシランの代わりにシクロヘキシルトリメトキシシランを用いる以外は、実施例3と同様の操作を行うことにより、式(105)で示されるナトリウム結合シクロヘキシルシルセスキオキサン化合物を得ることができる。
<化合物(105)へのトリメチルシリル基の導入>
化合物(104)の代わりに化合物(105)を用いる以外は、実施例4と同様の操作を行うことにより、式(106)で示されるトリメチルシリル基を有するシクロヘキシルシルセスキオキサン化合物を得ることができる。さらに、実施例4と同様の操作により化合物(106)の構造解析を行うことで、前記化合物(105)の生成を確認することができる。
<シクロペンチルトリメトキシシランを原料としたナトリウム結合シクロペンチルシルセスキオキサン化合物の合成>
還流冷却器、温度計及び滴下漏斗を取り付けた内容積200mlの4つ口フラスコに、シクロペンチルトリメトキシシラン(19.0g)、THF(100ml)、水酸化ナトリウム(1.7g)及び脱イオン水(2.3g)を仕込み、マグネチックスターラーで攪拌しながら加熱した。67℃で還流が開始してから10時間撹拌を続けて、反応を終了させた。その後、フラスコをオイルバスから引き上げ、室温で1晩静置して生成した固体を完全に析出させた。析出した固体を濾過、真空乾燥して粉末状固体の化合物(4.2g)を得た。
<トリメチルシリル基の導入>
環流冷却器を取り付けた内容積100mlの4つ口フラスコに、実施例7で得られた化合物(1.0g)、THF(30ml)、トリエチルアミン(0.5g)及びトリメチルクロロシラン(0.7g)を仕込み、マグネチックスターラーで攪拌しながら室温で2時間撹拌した。反応終了後、実施例4の構造確認における場合と同様に処理して、粉末状固体の化合物(0.9g)を得た。
得られた化合物を、1H−NMR、29Si−NMR及びX線結晶構造解析により分析した。1H−NMRから、シクロペンチル基とトリメチルシリル基が7:3の積分比で存在することが確認された。29Si−NMRから、トリメチルシリル基を示唆する8.43ppm、シクロペンチル基を有しT構造を示唆する−66.37ppm、−67.97ppm、−67.99ppmの3種類のピークが確認された。−67.97ppm、−67.99ppmのピーク強度の和と、−66.37ppmのピーク強度の比は6:1であった。これらの結果とX線結晶構造解析による結晶構造とから、分析の対象である粉末状固体の化合物は式(107)で示されるケイ素化合物であると確認された。従って、実施例7で得られた化合物は、式(108)で示される構造を有すると示唆された。
<エチルトリメトキシシランを原料としたナトリウム結合エチルシルセスキオキサン化合物の合成>
フェニルトリメトキシシランの代わりにエチルトリメトキシシランを用いる以外は、実施例3と同様の操作を行うことにより、式(109)で示されるナトリウム結合エチルシルセスキオキサン化合物を得ることができる。
<化合物(109)へのトリメチルシリル基の導入>
化合物(104)の代わりに化合物(109)を用いる以外は、実施例4と同様の操作を行うことにより、式(110)で示されるトリメチルシリル基を有するエチルシルセスキオキサン化合物を得ることができる。さらに、実施例4と同様の操作により化合物(110)の構造解析を行うことで、前記化合物(109)の生成を確認することができる。
<イソブチルトリメトキシシランを原料としたナトリウム結合イソブチルシルセスキオキサン化合物の合成>
還流冷却器、温度計及び滴下漏斗を取り付けた内容積200mlの4つ口フラスコに、イソブチルトリメトキシシラン(18.7g)、THF(100ml)、水酸化ナトリウム(1.8g)及び脱イオン水(2.4g)を仕込み、マグネチックスターラーで攪拌しながら加熱した。67℃で還流が開始してから10時間撹拌を続けて、反応を終了させた。定圧下で固体が析出するまで反応液を濃縮した後、得られた濃縮液を室温で1晩静置して、固体を完全に析出させた。これを濾過し、真空乾燥して粉末状固体の化合物(5.1g)を得た。
<トリメチルシリル基の導入>
環流冷却器を取り付けた内容積200mlの4つ口フラスコに、実施例11で得られた粉末状固体の化合物(1.0g)、THF(20ml)、トリエチルアミン(0.5g)及びトリメチルクロロシラン(0.8g)を仕込み、マグネチックスターラーで攪拌しながら室温で2時間撹拌した。反応終了後、実施例4の構造確認における場合と同様に処理して、粉末状固体の化合物(0.9g)を得た。
上記の粉末状固体について、1H−NMR及び29Si−NMRにより構造解析を行った。1H−NMRチャートから、イソブチル基とトリメチルシリル基が7:3の積分比で存在することが確認された。29Si−NMRから、トリメチルシリル基を示唆する8.72ppm、イソブチル基を有しT構造を示唆する−67.38ppm、−68.01ppm、−68.37ppmのピークが1:3:3の比で3種類存在することが確認された。これらの結果から、分析の対象である粉末状固体の化合物は、式(111)で示されるケイ素化合物であると確認された。従って、実施例11で得られた化合物は、式(112)で示される構造を有すると示唆された。
<イソオクチルトリメトキシシランを原料としたナトリウム結合イソオクチルシルセスキオキサン化合物の合成>
フェニルトリメトキシシランの代わりにイソオクチルトリメトキシシランを用いる以外は、実施例3と同様の操作を行うことにより、式(113)で示されるナトリウム結合イソオクチルシルセスキオキサン化合物を得ることができる。
<化合物(113)へのトリメチルシリル基の導入>
化合物(104)の代わりに化合物(113)を用いる以外は、実施例4と同様の操作を行うことにより、式(114)で示されるトリメチルシリル基を有するイソオクチルシルセスキオキサン化合物を得ることができる。さらに、実施例4と同様の操作により化合物(114)の構造解析を行うことで、前記化合物(113)の生成を確認することができる。
<トリフルオロプロピルトリメトキシシランを原料としたナトリウム結合トリフルオロプロピルシルセスキオキサン化合物の合成>
還流冷却器、温度計及び滴下漏斗を取り付けた内容積1リットルの4つ口フラスコに、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン(100g)、THF(500ml)、脱イオン水(10.5g)及び水酸化ナトリウム(7.9g)を仕込み、マグネチックスターラーで攪拌しながら、室温からTHFが還流する温度までオイルバスにより加熱した。還流開始から5時間撹拌を継続して反応を完結させた。その後、フラスコをオイルバスから引き上げ、室温で1晩静置した後、再度オイルバスにセットし固体が析出するまで定圧下で加熱濃縮した。析出した生成物は孔径0.5μmのメンブランフィルターを備えた加圧濾過器を用いて濾過した。次いで、得られた固形物をTHFで1回洗浄し、減圧乾燥機にて80℃、3時間乾燥を行い、74gの無色粉末状の固形物を得た。
<トリメチルシリル基の導入>
滴下漏斗、還流冷却器及び温度計を取り付けた内容積50mlの4つ口フラスコに、実施例15で得られた無色粉末状の固形物(1.0g)、THF(10g)及びトリエチルアミン(1.0g)を仕込み、乾燥窒素にてシールした。マグネチックスターラーで撹拌しながら、室温でクロロトリメチルシラン(3.3g)を約1分間で滴下した。滴下終了後、室温で、さらに3時間撹拌を継続して反応を完結させた。ついで純水10g投入し生成した塩化ナトリウム及び未反応のクロロトリメチルシランを加水分解した。このようにして得られた反応混合物を分液漏斗に移し有機相と水相とに分離し、得られた有機相を脱イオン水により洗浄液が中性になるまで水洗を繰り返した。得られた有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥、濾過、ロータリーエバポレーターで減圧濃縮して白色固体の化合物(0.9g)を得た。
得られた白色粉末状の固形物について、GPC、1H−NMR、29Si−NMR及び13C−NMRにより構造解析を行った。GPCチャートから白色粉末状の固形物は単分散性を示し、その分子量はポリスチレン換算で重量平均分子量1570であり、純度98重量%であることが確認された。1H−NMRチャートから、トリフルオロプロピル基とトリメチルシリル基が7:3の積分比で存在することが確認された。29Si−NMRチャートから、トリフルオロプロピル基を有しT構造を示唆するピークが1:3:3の比で3つ、トリメチルシリル基を示唆するピークが12.11ppmに1つ存在することが確認された。13C−NMRチャートでも131〜123ppm、28〜27ppm、6〜5ppmにトリフルオロプロピル基を示唆するピークが存在し、1.4ppmにトリメチルシリル基を示唆するピークが存在することが確認された。質量分析スペクトルの測定結果から、絶対分子量は式(115)に示す構造体の理論分子量と一致した。X線構造解析による結晶構造解析の結果から、式(115)に示す構造体であることが確認された。これらの結果は、構造解析の対象である無色粉末状の固形物が式(115)の構造を有することを示している。従って、トリメチルシリル化される前の化合物は、式(116)の構造であると判断される。
<化合物(104)を原料としたアセトキシエチル−ヘプタフェニルオクタシルセスキオキサンの合成>
還流冷却器、温度計及び攪拌子を備えた500mlの4つ口フラスコに、実施例1で得られた化合物(104)10g及びテトラヒドロフラン(200ml)を導入した。次いで化合物(104)/テトラヒドロフラン溶液にアセトキシエチルトリクロロシラン(3.3g、化合物(104)に対して1.5当量)を速やかに加え、室温下で2時間撹拌させた。その後、反応液をヘキサン(1000g)に投入した。析出した固体成分を吸引濾過により回収し、トルエン(90g)に再溶解させた後、水(330ml)により有機層を洗浄した。水洗を3回行った後、有機層を分離し、無水硫酸マグネシウム(5g)にて乾燥を行った。次いでフィルター濾過による固−液分離を行った。その後、有機層を濃縮して得られた固体成分にエタノール(90g)を加え、室温条件下、撹拌に付した。さらに加圧濾過装置を用いて、固−液分離を行なった後、得られた固体成分を減圧乾燥(80℃、3時間)し、無色の固体を得た(6.88g、収率:65.9%)。
得られた化合物のGPC測定を行った結果、単一ピークを確認し、不純物等の存在は確認されなかった。下記に示すIR、1H−、13C−及び29Si−NMRの結果から、得られた無色の固体が式(117)で示される構造を有していることがわかった。
1H NMR (400MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): 7.82〜7.72, 7.46〜7.31 (m, 35H, Ph-Si), 4.32〜4.28 (t, 2H, -O-CH2-), 1.84 (s, 3H, CH3-(C=O)-), 1.37〜1.33 (t, 2H, -CH2-Si)
13C NMR (100MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): 171.15 (C=O), 134.4〜134.3, 131.1〜131.0, 130.2, 128.12 (Ph-Si), 60.6 (-O-CH2-), 20.8 (CH3-(C=O)-), 13.2 (-CH2-Si)
29Si NMR (79MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): -67.97 (-CH2-SiO1.5), -78.36, -78.67 (Ph-SiO1.5)
<化合物(105)を原料としたアセトキシエチル−ヘプタシクロヘキシルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(104)の代わりに実施例5で得られる化合物(105)を用いる以外は、実施例17と同様の操作を行うことにより、式(118)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(108)を原料としたアセトキシエチル−ヘプタシクロペンチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(104)の代わりに実施例7で得られる化合物(108)を用いる以外は、実施例17と同様の操作を行うことにより、式(119)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(109)を原料としたアセトキシエチル−ヘプタエチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(104)の代わりに実施例9で得られる化合物(109)を用いる以外は、実施例17と同様の操作を行うことにより、式(120)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(112)を原料としたアセトキシエチル−ヘプタイソブチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(104)の代わりに実施例11で得られる化合物(112)を用いる以外は、実施例17と同様の操作を行うことにより、式(121)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(113)を原料としたアセトキシエチル−ヘプタイソオクチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(104)の代わりに実施例13で得られる化合物(113)を用いる以外は、実施例17と同様の操作を行うことにより、式(122)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(116)を原料としたアセトキシエチル−ヘプタトリフルオロプロピルオクタシルセスキオキサンの合成>
還流冷却器、温度計及び攪拌子を備えた500mlの4つ口フラスコに、実施例15で得られた化合物(116)22.71g及びテトラヒドロフラン(400g)を導入した。次いで化合物(104)/テトラヒドロフラン溶液にアセトキシエチルトリクロロシラン(3.21g、化合物(104)に対して1.6当量)を速やかに加え、室温下で4時間撹拌させた。その後、フィルター濾過による固−液分離を行った後、ロータリーエバポレータを用いて濾液を濃縮した。濃縮物にメタノール(100ml)を加え、フィルター濾過により固−液分離を行った。さらに得られた固体成分にテトラヒドロフラン(200ml)を加え、無水硫酸マグネシウム(5g)にて乾燥を行った。次いでフィルター濾過による固−液分離を行った。その後、有機層を濃縮して得られた固体成分にメタノール(100g)を加え、室温条件下、撹拌に付した。さらにフィルター濾過により固−液分離を行なった後、得られた固体成分を減圧乾燥(75℃、5時間)し、無色の固体を得た(12.2g、収率:51.6%)。
得られた化合物のGPC測定を行った結果、単一ピークを確認し、不純物等の存在は確認されなかった。下記に示すIR、1H−、13C−及び29Si−NMRの結果から、得られた無色の固体が式(123)で示される構造を有していることがわかった。
13C NMR (100MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): 171.11 (C=O), 131.41, 128.68, 125.92, 123.20 (-CF3), 60.01 (-O-CH2-), 28.17, 27.85, 27.55, 27.25 (-[CH2]-CF3), 20.92 (CH3-(C=O)-), 12.81 (-CH2-Si), 4.03 (Si-[CH2]-CH2-CF3)
29Si NMR (79MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): -68.66 (-CH2-SiO1.5), -67.62, -67.72 (CF3-CH2-CH2-SiO1.5)
<化合物(124)を原料としたアセトキシエチル−ヘプタフェニルオクタシルセスキオキサンの合成>
滴下ロート、還流冷却器、温度計及び攪拌子を備えた500mlの4つ口フラスコに、氷浴中、式(124)で示される化合物(10g、トリシラノールフェニルPOSS、米国Hybrid Plastics社製)、トリエチルアミン(4.24g、シラノールに対して1.3当量)及びテトラヒドロフラン(200ml)を導入した。次いで化合物(124)/テトラヒドロフラン溶液にアセトキシエチルトリクロロシラン(3.32g、化合物(124)に対して1.5当量)を速やかに加え、室温下で2時間撹拌させた。その後、反応液をヘキサン(1000g)に投入した。析出した固体成分を吸引濾過により回収し、トルエン(90g)に再溶解させた後、水(330ml)により有機層を洗浄した。水洗を3回行った後、有機層を分離し、無水硫酸マグネシウム(5g)にて乾燥を行った。次いでフィルター濾過による固−液分離を行った。その後、得られた固体成分にエタノール(90g)を加え、室温条件下、撹拌した。さらに加圧濾過装置を用いて、固−液分離を行なった後、得られた固体成分を減圧乾燥(80℃、3時間)し、無色の固体を得た(5.25g、収率:47.0%)。
得られた化合物のGPC測定を行った結果、単一ピークを確認し、不純物等の存在は確認されなかった。下記に示すIR、1H−、13C−及び29Si−NMRの結果から、得られた無色の固体が式(117)で示される構造を有していることがわかった。
1H NMR (400MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): 7.82〜7.72, 7.46〜7.31 (m, 35H, Ph-Si), 4.32〜4.28 (t, 2H, -O-CH2-), 1.84 (s, 3H, CH3-(C=O)-), 1.37〜1.33 (t, 2H, -CH2-Si)
13C NMR (100MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): 171.15 (C=O), 134.4〜134.3, 131.1〜131.0, 130.2, 128.12 (Ph-Si), 60.6 (-O-CH2-), 20.8 (CH3-(C=O)-), 13.2 (-CH2-Si)
29Si NMR (79MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): -67.97 (-CH2-SiO1.5), -78.36, -78.67 (Ph-SiO1.5)
<化合物(125)を原料としたアセトキシエチル−ヘプタシクロヘキシルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(124)の代わりに式(125)で示される化合物(トリシラノールシクロヘキシルPOSS、米国Hybrid Plastics社製)を用いる以外は、実施例24と同様の操作を行うことにより、実施例18に記載の化合物(118)を得ることができる。
<化合物(126)を原料としたアセトキシエチル−ヘプタシクロペンチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(124)の代わりに式(126)で示される化合物(トリシラノールシクロペンチルPOSS、米国Hybrid Plastics社製)を用いる以外は、実施例24と同様の操作を行うことにより、実施例19に記載の化合物(119)を得ることができる。
<化合物(127)を原料としたアセトキシエチル−ヘプタエチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(124)の代わりに式(127)で示される化合物(トリシラノールエチルPOSS、米国Hybrid Plastics社製)を用いる以外は、実施例24と同様の操作を行うことにより、実施例20に記載の化合物(120)を得ることができる。
<化合物(128)を原料としたアセトキシエチル−ヘプタイソブチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(124)の代わりに式(128)で示される化合物(トリシラノールイソブチルPOSS、米国Hybrid Plastics社製)を用いる以外は、実施例24と同様の操作を行うことにより、実施例21に記載の化合物(121)を得ることができる。
<化合物(129)を原料としたアセトキシエチル−ヘプタイソオクチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(124)の代わりに式(129)で示される化合物(トリシラノールイソオクチルPOSS、米国Hybrid Plastics社製)を用いる以外は、実施例24と同様の操作を行うことにより、実施例22に記載の化合物(122)を得ることができる。
<化合物(116)を原料としたシラノール含有ヘプタトリフルオロプロピルシルセスキオキサン化合物の合成>
滴下ロート、還流冷却器、温度計及び攪拌子を備えた300mlの4つ口フラスコを氷浴中に設置した。この4つ口フラスコに実施例15で得られた化合物(116)5gを入れ、酢酸ブチル(50g)に溶解させた後、酢酸(0.5g)を滴下した。氷浴のまま1時間撹拌した。室温に戻した後、反応液を脱イオン水(100ml)にて洗浄(3回)した。ロータリーエバポレータを用いて溶媒を留去し、そのまま減圧乾燥(50℃、1時間)を行なって、粘ちょう性の液体を得た(4.3g)。得られた化合物のGPC測定を行った結果、単一ピークを示し、不純物等の存在は確認されなかった。さらにIRを用いて解析した結果、化合物(116)では観測されなかったシラノール基の存在を示唆する吸収(3400cm−1付近)を確認した。従って、得られた化合物は式(130)で示される構造を有することが示唆された。
上記の化合物(130)を出発原料とし、前記実施例24〜29に記載の方法に準じて、トリエチルアミンの存在下アセトキシエチルトリクロロシランを反応させることで、化合物(123)を誘導することができる。
<化合物(104)を原料としたアセトキシプロピル−ヘプタフェニルオクタシルセスキオキサン原料の合成>
還流冷却器、温度計及び攪拌子を備えた500mlの4つ口フラスコに、実施例1で得られた化合物(104)10g、トリエチルアミン(1.5g)及びテトラヒドロフラン(200ml)を導入した。次いで化合物(104)/トリエチルアミン/テトラヒドロフラン溶液にアセトキシプロピルトリクロロシラン(3.5g、化合物(104)に対して1.5当量)を速やかに加え、室温下で2時間撹拌させた。その後、反応液をヘキサン(1000g)に投入した。析出した固体成分を吸引濾過により回収し、トルエン(90g)に再溶解させた後、水(330ml)により有機層を洗浄した。水洗を3回行った後、有機層を分離し、無水硫酸マグネシウム(5g)にて乾燥を行った。次いでフィルター濾過による固−液分離を行った。その後、有機層を濃縮して得られた固体成分にエタノール(90g)を加え、室温条件下、撹拌した。さらに加圧濾過装置を用いて、固−液分離を行なった後、得られた固体成分を減圧乾燥(80℃、3時間)し、無色の固体を得た(7.15g、収率:67.6%)。
得られた化合物のGPC測定を行った結果、単一ピークを確認し、不純物等の存在は確認されなかった。下記に示すIR、1H−NMR、13C−NMR及び29Si−NMRの結果から、得られた白色の固体が式(131)で示される構造を有していることがわかった。
1 H NMR (400MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): 7.82-7.72, 7.46-7.31 (m, 35H, [Ph]-Si), 4.07-4.04 (t, 2H, -O-[CH2]-), 1.94 (s, 3H, [CH3]-(C=O)-), 1.84-1.88 (tt, 2H, -CH2-[CH2]-CH2-), 1.37-1.33 (t, 2H, -[CH2]-Si)
13C NMR (100MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): 171.10 (C=O), 134.4-134.3, 131.1-131.0, 130.2, 128.12 (Ph-Si), 66.2 (-O-CH2-), 22.2 (-CH2-[CH2]-CH2-), 20.9 ([CH3]-(C=O)-), 8.26 (-[CH2]-Si)
29Si NMR (79MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): -65.30 (-CH2-SiO1.5), -78.26, -78.62 (Ph-SiO1.5)
<化合物(105)を原料としたアセトキシプロピル−ヘプタシクロヘキシルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(104)の代わりに実施例5で得られる化合物(105)を用いる以外は、実施例31と同様の操作を行うことにより、式(132)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(108)を原料としたアセトキシプロピル−ヘプタシクロペンチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(104)の代わりに実施例7で得られる化合物(108)を用いる以外は、実施例31と同様の操作を行うことにより、式(133)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(109)を原料としたアセトキシプロピル−ヘプタエチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(104)の代わりに実施例9で得られる化合物(109)を用いる以外は、実施例31と同様の操作を行うことにより、式(134)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(112)を原料としたアセトキシプロピル−ヘプタイソブチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(104)の代わりに実施例11で得られる化合物(112)を用いる以外は、実施例31と同様の操作を行うことにより、式(135)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(113)を原料としたアセトキシプロピル−ヘプタイソオクチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(104)の代わりに実施例13で得られる化合物(113)を用いる以外は、実施例31と同様の操作を行うことにより、式(136)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(116)を原料としたアセトキシプロピル−ヘプタトリフルオロプロピルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(104)の代わりに実施例15で得られる化合物(116)を用いる以外は、実施例31に記載の反応条件及び実施例23に記載の精製条件と同様の操作を行うことにより、式(137)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(124)を原料としたアセトキシプロピル−ヘプタフェニルオクタシルセスキオキサンの合成>
実施例24に記載の式(124)で示される化合物(トリシラノールフェニルPOSS、米国Hybrid Plastics社製)を原料とし、トリエチルアミン(シラノールに対して1.3当量)の存在下、テトラヒドロフラン中において、アセトキシプロピルトリクロロシラン(化合物(124)に対して1.5当量)を反応させる方法により、実施例31に記載の化合物(131)を得ることができる。
<化合物(125)を原料としたアセトキシプロピル−ヘプタシクロヘキシルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(124)の代わりに式(125)で示される化合物(トリシラノールシクロヘキシルPOSS、米国Hybrid Plastics社製)を用いる以外は、実施例38と同様の操作を行うことにより、実施例32に記載の化合物(132)を得ることができる。
<化合物(126)を原料としたアセトキシプロピル−ヘプタシクロペンチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(124)の代わりに式(126)で示される化合物(トリシラノールシクロペンチルPOSS、米国Hybrid Plastics社製)を用いる以外は、実施例38と同様の操作を行うことにより、実施例33に記載の化合物(133)を得ることができる。
<化合物(127)を原料としたアセトキシプロピル−ヘプタエチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(124)の代わりに式(127)で示される化合物(トリシラノールエチルPOSS、米国Hybrid Plastics社製)を用いる以外は、実施例38と同様の操作を行うことにより、実施例34に記載の化合物(134)を得ることができる。
<化合物(128)を原料としたアセトキシプロピル−ヘプタイソブチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(124)の代わりに式(128)で示される化合物(トリシラノールイソブチルPOSS、米国Hybrid Plastics社製)を用いる以外は、実施例38と同様の操作を行うことにより、実施例35に記載の化合物(135)を得ることができる。
<化合物(129)を原料としたアセトキシプロピル−ヘプタイソオクチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(124)の代わりに式(129)で示される化合物(トリシラノールイソオクチルPOSS、米国Hybrid Plastics社製)を用いる以外は、実施例38と同様の操作を行うことにより、実施例36に記載の化合物(136)を得ることができる。
<化合物(130)を原料としたアセトキシプロピル−ヘプタトリフルオロプロピルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(124)の代わりに式(130)で示される化合物を用いる以外は、前記実施例31〜43に記載の方法に準じて、トリエチルアミンの存在下アセトキシエチルトリクロロシランを反応させることで、実施例37に記載の化合物(137)を得ることができる。
<化合物(117)を原料としたヒドロキシエチル−ヘプタフェニルオクタシルセスキオキサンの合成>
攪拌子を備えた500mLのなす型フラスコに、実施例17で得られた化合物(117)2.58gを導入し、メタノール(174.7ml)、クロロホルム(174.3ml)及び硫酸(36N、0.7ml)の混合溶液(300ml)を導入し、室温条件下、72時間撹拌させた。次いでロータリーエバポレータにて濃縮し、濃縮物を酢酸エチル(500ml)に再溶解させた。その後、分液ロートにて水(500ml)よる有機層の洗浄を行ない、さらに無水硫酸マグネシウム(5g)にて乾燥を行った。フィルター濾過による固−液分離を行った後、有機層をロータリーエバポレータにて濃縮、乾燥に付し、無色の固体を得た(2.37g、収率:91.7%)。その無色の固体(1.09g)をトルエンで再結晶にし、トルエンを減圧留去し、無色の固体を得た(0.48g、収率:43.7%)。
得られた化合物のGPC測定を行った結果、単一ピークを確認し、不純物等の存在は確認されなかった。下記に示すIR、1H−NMR、13C−NMR及び29Si−NMRの結果から、式(138)で示される構造を有していることがわかった。
1H NMR (400MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): 7.82〜7.72, 7.46〜7.31 (m, 35H, Ph-Si), 3.85〜3.87 (t, 2H, -CH2-O-), 1.42〜1.62 (broad, 1H, -OH), 1.26〜1.31 (t, 2H, Si-CH2-)
13C NMR (100MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): 134.5〜134.1, 131.1〜131.0, 130.3, 128.11〜127.9 (Ph-Si), 58.6 (-CH2-OH), 17.5 (Si-CH2-)
29Si NMR (79MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): -67.31 (-CH2-SiO1.5), -78.42, -78.79 (Ph-SiO1.5)
<化合物(117)を原料としたヒドロキシエチル−ヘプタフェニルオクタシルセスキオキサンの合成>
実施例17で得られた化合物(117)0.1g、メタノール(66.6ml)、クロロホルム(100ml)及び硫酸(36N、0.3ml)の条件に変えた以外は実施例2に準拠して反応を行い、無色の固体を得た(0.09g、収率:94.7%)。下記に示すIR、1H−NMR、13C−NMR及び29Si−NMRの結果から、式(138)で示される構造を有していることがわかった。
1H NMR (400MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): 7.82〜7.72, 7.46〜7.31 (m, 35H, Ph-Si), 3.85〜3.87 (t, 2H, -CH2-O-), 1.42〜1.62 (broad, 1H, -OH), 1.26〜1.31 (t, 2H, Si-CH2-)
13C NMR (100MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): 134.5〜134.1, 131.1〜131.0, 130.3, 128.11〜127.9 (Ph-Si), 58.6 (-CH2-OH), 17.5 (Si-CH2-)
29Si NMR (79MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): -67.31 (-CH2-SiO1.5), -78.42, -78.79 (Ph-SiO1.5)
<クロロホルム/メタノール/硫酸混合溶媒系による化合物(117)のエステル交換反応>
実施例17で得られた化合物(117)0.1g、エタノール(83.3ml)、クロロホルム(83.3ml)及び硫酸(36N、0.3ml)の条件に変えた以外は実施例2に準拠して反応を行い、無色の固体を得た(0.064g、収率:67.4%)。IR測定を行った結果、1740cm−1にアセトキシ基の存在に基づくカルボニルの吸収が観測された。1H−NMRの結果から、化合物(138)と化合物(117)との混合物(化合物(138)含有量:66.3mol%)であることがわかった。
<クロロホルム/メタノール/硫酸混合溶媒系による化合物(117)のエステル交換反応>
実施例17で得られた化合物(117)0.1g、エタノール(66.6ml)、クロロホルム(100ml)、硫酸(36N、0.3ml)及び反応時間:96時間の条件に変えた以外は実施例2に準拠して反応を行い、無色の固体を得た(0.078g、収率:82.1%)。IR測定を行った結果、1740cm−1にアセトキシ基の存在に基づくカルボニルの吸収が観測された。1H−NMRの結果から、化合物(138)と化合物(117)との混合物(化合物(138)含有量:90.1mol%)であることが分かった。
<化合物(118)を原料としたヒドロキシエチル−ヘプタシクロヘキシルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(117)の代わりに実施例18またはは実施例25で得られる化合物(118)を用いる以外は、実施例45と同様の操作を行うことにより、式(139)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(119)を原料としたヒドロキシエチル−ヘプタシクロペンチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(117)の代わりに実施例19または実施例26で得られる化合物(119)を用いる以外は、実施例45と同様の操作を行うことにより、式(140)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(120)を原料としたヒドロキシエチル−ヘプタエチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(117)の代わりに実施例20またはは実施例27で得られる化合物(120)を用いる以外は、実施例45と同様の操作を行うことにより、式(141)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(121)を原料としたヒドロキシエチル−ヘプタイソブチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(117)の代わりに実施例21または実施例28で得られる化合物(121)を用いる以外は、実施例45と同様の操作を行うことにより、式(142)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(122)を原料としたヒドロキシエチル−ヘプタイソオクチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(117)の代わりに実施例22または実施例29で得られる化合物(122)を用いる以外は、実施例45と同様の操作を行うことにより、式(143)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(123)を原料としたヒドロキシエチル−ヘプタトリフルオロプロピルオクタシルセスキオキサンの合成>
還流冷却器、温度計及び攪拌子を備えた1000mLの3つ口フラスコに、実施例23で得られた化合物(123)3.5gを導入し、メタノール(359.5ml)、AK−225(HCFC−225:CF3CF2CHCl2/CClF2CF2CHClF混合物、旭硝子(株)製、239.6ml)及び硫酸(36N、0.9ml)の混合溶液(600ml)を導入し、室温下、12時間撹拌させた。その後45℃まで昇温させ、さらに9時間撹拌させた。次いでロータリーエバポレータにて濃縮し、濃縮物をAK−225(200ml)に再溶解させた。その後、分液ロートにて水(500ml)よる有機層の洗浄を行ない、さらに無水硫酸マグネシウム(5g)にて乾燥を行った。フィルター濾過による固−液分離を行った後、有機層をロータリーエバポレータにて濃縮、乾燥に付し、無色の固体を得た(3.04g、収率:89.9%)。
得られた化合物ののGPC測定を行った結果、単一ピークを確認し、不純物等の存在は確認されなかった。下記に示す1H−NMR、13C−NMR及び29Si−NMRの結果から、式(144)で示される構造を有していることがわかった。
13C NMR (100MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): 131.31, 128.58, 125.83, 123.11 (-CF3), 58.08 (-CH2-OH), 28.12, 27.83, 27.52, 27.22 (-[CH2]-CF3), 19.74 (-CH2-Si), 4.02 (Si-[CH2]-CH2-CF3)
29Si NMR (79MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): -67.84 (-CH2-SiO1.5), -67.65, -67.66, -67.84 (CF3-CH2-CH2-SiO1.5)
<クロロホルム/メタノール/硫酸混合溶媒系による化合物(123)のエステル交換反応>
実施例23で得られた化合物(123)0.5g、メタノール(42.7ml)、AK−225(42.7ml)及び硫酸(36N、0.26ml)の条件に変えた以外は実施例54に準拠して反応を行い、無色の固体を得た(収率:93.1%)。1H−NMRの結果から、化合物(144)と化合物(123)との混合物(化合物(144)含有量:89.4mol%)であることがわかった。
<クロロホルム/メタノール/硫酸混合溶媒系による化合物(123)のエステル交換反応>
実施例23で得られた化合物(123)0.5g、メタノール(42.7ml)、AK−225(42.7ml)、硫酸(36N、0.26ml)及び反応温度を室温、反応時間を72時間の条件に変えた以外は実施例54に準拠して反応を行い、白色の固体を得た(収率:92.2%)。1H−NMRの結果から、化合物(144)と化合物(123)との混合物(化合物(144)含有量:91.3mol%)であることがわかった。
<クロロホルム/メタノール/硫酸混合溶媒系による化合物(123)のエステル交換反応>
実施例23で得られた化合物(123)0.5g、メタノール(42.7ml)、クロロホルム(42.7ml)、硫酸(36N、0.26ml)及び反応温度を室温、反応時間を72時間の条件に変えた以外は実施例54に準拠して反応を行い、無色の固体を得た(収率:91.0%)。1H−NMRの結果から、化合物(144)と化合物(123)との混合物(化合物(144)含有量:81.5mol%)であることがわかった。
<クロロホルム/メタノール/硫酸混合溶媒系による化合物(123)のエステル交換反応>
実施例23で得られた化合物(123)0.5g、メタノール(42.7ml)、クロロホルム(42.7ml)、p−トルエンスルホン酸(4.43g)及び反応温度を室温、反応時間を72時間の条件に変えた以外は実施例54に準拠して反応を行い、無色の固体を得た(収率:90.9%)。1H−NMRの結果から、化合物(144)と化合物(123)との混合物(化合物(144)含有量:89.0mol%)であることがわかった。
<化合物(131)を原料としたヒドロキシプロピル−ヘプタフェニルオクタシルセスキオキサンの合成>
攪拌子を備えた500mLのなす型フラスコに、実施例31で得られた化合物(131)2.5gを導入し、メタノール(208.3ml)、クロロホルム(208.3ml)及び硫酸(36N、0.75ml)の混合溶液(417.4ml)を導入し、室温条件下、72時間撹拌させた。次いでロータリーエバポレータにて濃縮し、濃縮物を酢酸エチル(500ml)に再溶解させた。その後、分液ロートにて水(500ml)よる有機層の洗浄を行ない、さらに無水硫酸マグネシウム(5.0g)にて乾燥を行った。フィルター濾過による固−液分離を行った後、有機層をロータリーエバポレータにて濃縮、乾燥し、無色の固体を得た(2.35g、収率:97.9%)。その無色の固体をエタノール洗浄し、吸引濾過により無色の固体(化合物G)を得た(1.26g、収率:52.5%)。
化合物GのGPC測定を行った結果、単一ピークを確認し、不純物等の存在は確認されなかった。下記に示すIR、1H−、13C−及び29Si−NMRの結果から、式(145)で示される構造を有していることがわかった。
1 H NMR (400MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): 7.82〜7.72, 7.48〜7.32 (m, 35H, [Ph]-Si), 3.62〜3.57 (t, 2H, -[CH2]-O-), 1.2 (broad, 1H, -[OH]), 1.78〜1.74 (tt, 2H, -CH2-[CH2]-CH2-), 0.90〜0.86 (t, 2H, Si-[CH2]-)
13C NMR (100MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): 134.5〜134.4, 131.1〜131.0, 130.6〜130.4, 128.2〜128.1 ([Ph]-Si), 65.0 (-[CH2]-OH), 26.1 (-CH2-[CH2]-CH2-), 7.9 (Si-[CH2]-)
29Si NMR (79MHz, TMS 標準:δ=0.0 ppm): -65.08 (-CH2-SiO1.5), -78.55, -78.94 (Ph-SiO1.5)
<化合物(132)を原料としたヒドロキシプロピル−ヘプタシクロヘキシルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(131)の代わりに実施例32または実施例39で得られる化合物(132)を用いる以外は、実施例59と同様の操作を行うことにより、式(146)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(133)を原料としたヒドロキシプロピル−ヘプタシクロペンチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(131)の代わりに実施例33または実施例40で得られる化合物(133)を用いる以外は、実施例59と同様の操作を行うことにより、式(147)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(134)を原料としたヒドロキシプロピル−ヘプタエチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(131)の代わりに実施例34または実施例41で得られる化合物(134)を用いる以外は、実施例45と同様の操作を行うことにより、式(148)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(135)を原料としたヒドロキシプロピル−ヘプタイソブチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(131)の代わりに実施例35または実施例42で得られる化合物(135)を用いる以外は、実施例45と同様の操作を行うことにより、式(149)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(136)を原料としたヒドロキシエチル−ヘプタイソオクチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(131)の代わりに実施例36または実施例43で得られる化合物(136)を用いる以外は、実施例45と同様の操作を行うことにより、式(150)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(137)を原料としたヒドロキシエチル−ヘプタトリフルオロプロピルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(131)の代わりに実施例37またはは実施例44で得られる化合物(137)を用いる以外は、実施例54と同様の操作を行うことにより、式(151)で示される化合物を得ることができる。
<トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン原料としたナトリウム結合トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルシルセスキオキサン化合物の合成>
還流冷却器、温度計及び滴下漏斗を取り付けた内容積50mlの4つ口フラスコに、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン(4.9g)、THF(15ml)、水酸化ナトリウム(0.2g)、イオン交換水(0.2g)と仕込み撹拌子を投入し、75℃で加熱還流した。還流開始から5時間撹拌を継続して反応を完結させた。その後、定圧下で加熱濃縮し、減圧乾燥機にて80℃、3時間乾燥を行い、4.0gの粘ちょう性液体を得た。
<トリメチルシリル基の導入>
内容積50mlの3つ口フラスコに、上記の粉末状固体(2.6g)、THF(10g)、トリエチルアミン(1.0g)及びトリメチルクロロシラン(3.3g)を仕込み、マグネチックスターラーで攪拌しながら室温で3時間撹拌した。反応終了後、実施例16の構造確認における場合と同様に処理して、1.3gの粘ちょう性液体を得た。
得られた化合物を、GPCにより分析した。測定を行った結果、粘ちょう性液体は単分散であり、その分子量はポリスチレン換算で重量平均分子量3650(未補正)で純度100%であることが確認された。この結果と実施例3〜16の結果とから総合的に判断して、分析の対象である粘ちょう性液体は式(152)で示されるケイ素化合物であると推定された。従って、実施例66で得られた化合物は、式(153)で示される構造を有することが示唆される。
<化合物(153)を原料としたシラノール含有トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルシルセスキオキサン化合物の合成>
化合物(153)を原料とし、反応に用いる溶媒を酢酸ブチルの代わりにAK225を用いる以外は実施例30と同様の操作を行うことにより、式(154)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(153)を原料としたアセトキシエチル−ヘプタトリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(153)を原料とし、反応に用いる溶媒をテトラヒドロフランの代わりにAK225を用いる以外は実施例23と同様の操作を行うことにより、式(155)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(153)を原料としたアセトキシプロピル−ヘプタトリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(153)を原料とし、反応に用いる溶媒をテトラヒドロフランの代わりにAK225を用いる以外は実施例31と同様の操作を行うことにより、式(156)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(154)を原料としたアセトキシエチル−ヘプタトリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(154)を出発原料とし、反応に用いる溶媒をAK225とする以外は、前記実施例24〜30に記載の方法に準じて、トリエチルアミンの存在下、アセトキシエチルトリクロロシランを反応させることで、化合物(155)を誘導することができる。
<化合物(154)を原料としたアセトキシプロピル−ヘプタトリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルオクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(154)を出発原料とし、反応に用いる溶媒をAK225とする以外は、前記実施例38〜44に記載の方法に準じて、トリエチルアミンの存在下、アセトキシプロピルトリクロロシランを反応させることで、化合物(156)を誘導することができる。
<化合物(155)を原料としたヒドロキシエチル−ヘプタトリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルオクタシルセスキオキサンの合成>
実施例69または実施例71で得られる化合物(155)を用いる以外は、実施例54〜58と同様の操作を行うことにより、式(157)で示される化合物を得ることができる。
Claims (30)
- 式(2)で示されるケイ素化合物を酸触媒または塩基性触媒の存在下、加水分解またはエステル交換反応することを特徴とする、式(1)で示されるケイ素化合物の製造方法。
式(1)において、7個のR1は、水素、アルキル、置換または非置換のアリール及び置換または非置換のアリールアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択される基であり、A2は末端に水酸基を有する有機基である。
ここに、このアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。そして、アリールアルキル中のアルキレンにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられていてもよく、任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよい。式(2)においてR1は式(1)のR1と同一であり、A1はアシルオキシ基を有する有機基である。 - 式(1)中の7個のR1が、水素、炭素数1〜45のアルキル、置換または非置換のアリール、及び置換または非置換のアリールアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択される基である、請求項1記載の製造方法。
ここに、この炭素数1〜45のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。このアリールアルキル中のアルキレンにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよい。 - 式(1)中の7個のR1が、水素及び炭素数1〜30のアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択される基である、請求項1記載の製造方法。
ここに、炭素数1〜30のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、シクロアルキレンで置き換えられてもよい。 - 式(1)中の7個のR1が、炭素数1〜20のアルケニル、及び炭素数1〜20のアルキルにおいて任意の−CH2−がシクロアルケニレンで置き換えられた基からなる群からそれぞれ独立して選択される基である、請求項1記載の製造方法。
ここに、炭素数1〜20のアルケニルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−またはシクロアルキレンで置き換えられてもよい。炭素数1〜20のアルキルにおいて、任意の−CH2−がシクロアルキレンで置き換えられた基において、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよい。 - 式(1)中の7個のR1が、ナフチル及び任意の水素がハロゲンまたは炭素数1〜10のアルキルで置き換えられてもよいフェニルからなる群からそれぞれ独立して選択される基である、請求項1記載の製造方法。
ここに、この炭素数1〜10のアルキルにおいて、任意の水素は、フッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはフェニレンで置き換えられてもよい。 - 式(1)中の7個のR1が、ベンゼン環の任意の水素がハロゲンまたは炭素数1〜12のアルキルで置き換えられてもよいフェニルアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択される基である、請求項1記載の製造方法。
ここに、この炭素数1〜12のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはフェニレンで置き換えられてもよい。フェニルアルキルのアルキレンにおいて、その炭素数は1〜12であり、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよい。 - 式(1)中の7個のR1が、炭素数1〜8のアルキル、フェニル、非置換のナフチル及びフェニルアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択される基である、請求項1記載の製造方法。
ここに、炭素数1〜8のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。フェニルにおいて、任意の水素はハロゲン、メチル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルのフェニルにおいて、任意の水素はフッ素、炭素数1〜4のアルキル、エテニル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルのアルキレンにおいて、その炭素数は1〜8であり、任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてよい。 - 式(1)中の7個のR1のすべてが、炭素数1〜8のアルキル、フェニル、非置換のナフチル及びフェニルアルキルからなる群から選択される同一の基である、請求項1記載の製造方法。
ここに、炭素数1〜8のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。フェニルにおいて、任意の水素はハロゲン、メチル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルのフェニルにおいて、任意の水素はフッ素、炭素数1〜4のアルキル、エテニル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルのアルキレンにおいて、その炭素数は1〜8であり、任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてよい。 - 式(1)中の7個のR1のすべてが、炭素数1〜8のアルキルから選択される同一の基である、請求項1記載の製造方法。
ここに、炭素数1〜8のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。 - 式(1)中の7個のR1のすべてが、フェニル、ナフチル及びフェニルアルキルからなる群から選択される同一の基である、請求項1に記載の製造方法。
ここに、フェニルにおいて、任意の水素はハロゲン、メチル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルのフェニルにおいて、任意の水素はフッ素、炭素数1〜4のアルキル、エテニル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルのアルキレンにおいて、その炭素数は1〜8であり、任意の−CH2−は−O−で置き換えられてよい。 - 式(1)中のA2が式(5)で示される基であり、式(2)中のA1が式(6)で示される基である、請求項1記載の製造方法。
式(5)において、Z2は単結合または炭素数1〜3のアルキレンであり、Z3は炭素数1〜22のアルキレンまたは炭素数3〜8のアルケニレンである。このアルキレン及びアルケニレンにおいては、任意の−CH2−が−O−で置き換えられてもよい。また、ベンゼン環へのZ2の結合位置は、任意の位置である。
式(6)において、R2は炭素数1〜17のアルキル、炭素数2〜3のアルケニル、置換または非置換のフェニル、及び非置換のフェニルアルキルからなる群から選択される基であり、Z2及びZ3は式(5)中のこれらの記号とそれぞれ同一である。 - 式(3)中のZ1が炭素数1〜22のアルキレンであり、式(4)中のR2が炭素数1〜17のアルキル及び炭素数2〜3のアルケニルからなる群から選択される基である請求項11記載の製造方法。
ここに、このアルキルにおいては、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい。また、アルキレン及びアルケニレンにおいて、任意の−CH2−は、−O−で置き換えられてもよい。 - 式(3)中のZ1が炭素数1〜6の直鎖のアルキレンであり、式(4)中のR2がメチルである請求項11記載の製造方法。
ここに、このアルキレンにおいて、任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよい。 - 式(5)において、Z2が単結合または炭素数1〜3のアルキレンであり、Z3が炭素数1〜22のアルキレンであり、式(6)中のR2が、炭素数1〜17のアルキル及び炭素数2〜3のアルケニルからなる群から選択される基である請求項12記載の製造方法。
ここに、このアルキルにおいては、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい。また、アルキレン、アルキル及びアルケニルにおいては、任意の−CH2−が−O−で置き換えられてもよい。また、ベンゼン環へのZ3の結合位置は、任意の位置である。 - 式(5)において、Z2が単結合または−CH2−であり、Z3が−C2H4−であり、式(6)中のR2がメチルである請求項12記載の製造方法。
- 式(1)中の7個のR1のすべてが、エチル、2−メチルプロピル、2,4,4−トリメチルペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、トリフルオロプロピル、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル及び非置換のフェニルから選択される同一の基である、請求項1記載の製造方法。
- 式(1)中の7個のR1のすべてが非置換のフェニルまたはトリフルオロプロピルである、請求項1記載の製造方法。
- 式(10)で示されるケイ素化合物が、式(7)で示される化合物に式(8)で示される化合物を反応させることによって製造され、次にアルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、請求項11記載の製造方法。
式(7)において、7個のR1のすべてがエチル、2−メチルプロピル、2,4,4−トリメチルペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、トリフルオロプロピル、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル及び非置換のフェニルから選択される同一の基である。式(8)中のR2及びZ1は、請求項11に記載の式(4)におけるこれらの記号と同一である。式(10)中のR1、R2及びZ1は式(7)及び式(8)中のこれらの記号と同一である。 - 式(11)で示されるケイ素化合物が、式(12)で示される化合物に式(9)で示される化合物を反応させることによって製造され、アルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、請求項12記載の製造方法。
式(12)において、R1は請求項1に記載の式(1)中のR1と同一であり、Mは1価のアルカリ金属原子である。式(9)中のR2、Z2、Z3及びベンゼン環への置換基の結合位置は、請求項12に記載の式(6)におけるこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。式(11)中の記号及びベンゼン環への置換基の結合位置は、式(12)及び式(9)中のこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。 - 式(10)で示されるケイ素化合物が、式(12)で示される化合物に式(8)で示される化合物を反応させることによって製造され、次にアルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、請求項11記載の製造方法。
式(12)において、7個のR1のすべてが、炭素数1〜8のアルキル、フェニル、非置換のナフチル及びフェニルアルキルからなる群から選択される同一の基であり、Mは1価のアルカリ金属原子である。式(8)中のR2及びZ1は、請求項11に記載の式(4)におけるこれらの記号と同一である。式(10)中のR1、R2及びZ1は、式(12)及び式(8)中のこれらの記号と同一である。
ここに、炭素数1〜8のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。フェニルにおいて、任意の水素はハロゲン、メチル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルにおいて、ベンゼン環の任意の水素はフッ素、炭素数1〜4のアルキル、エテニル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルにおいて、ベンゼン環の任意の水素はフッ素、炭素数1〜4のアルキル、エテニル、またはメトキシで置き換えられてもよく、アルキレン中の任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよい。 - 式(10)で示されるケイ素化合物が、式(12)で示される化合物に式(8)で示される化合物を反応させることによって製造され、次にアルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、請求項11記載の製造方法。
式(12)において、7個のR1のすべてがエチル、2−メチルプロピル、2,4,4−トリメチルペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、トリフルオロプロピル、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル及び非置換のフェニルから選択される同一の基であり、Mは1価のアルカリ金属原子である。式(8)中のR2及びZ1は、請求項11に記載の式(4)におけるこれらの記号と同一である。式(10)中のR1、R2及びZ1は、式(12)及び式(8)中のこれらの記号と同一である。 - 式(11)で示されるケイ素化合物が、式(12)で示される化合物に式(9)で示される化合物を反応させることによって製造され、アルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、請求項12記載の製造方法。
式(12)において、7個のR1のすべてが、炭素数1〜8のアルキル、フェニル、非置換のナフチル及びフェニルアルキルからなる群から選択される同一の基であり、Mは1価のアルカリ金属原子である。式(9)中のR2、Z2、Z3及びベンゼン環への置換基の結合位置は、請求項12に記載の式(6)におけるこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。式(11)中の記号及びベンゼン環への置換基の結合位置は、式(12)及び式(9)中のこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。
ここに、炭素数1〜8のアルキルにおいて、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−、シクロアルキレン、またはシクロアルケニレンで置き換えられてもよい。フェニルにおいて、任意の水素はハロゲン、メチル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルにおいて、ベンゼン環の任意の水素はフッ素、炭素数1〜4のアルキル、エテニル、またはメトキシで置き換えられてもよい。フェニルアルキルにおいて、ベンゼン環の任意の水素はフッ素、炭素数1〜4のアルキル、エテニル、またはメトキシで置き換えられてもよく、アルキレン中の任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよい。 - 式(11)で示されるケイ素化合物が、式(12)で示される化合物に式(9)で示される化合物を反応させることによって製造され、アルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、請求項12記載の製造方法。
式(12)において、7個のR1のすべてが、エチル、2−メチルプロピル、2,4,4−トリメチルペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、トリフルオロプロピル、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル及び非置換のフェニルから選択される同一の基であり、Mは1価のアルカリ金属原子である。式(9)中のR2、Z2、Z3及びベンゼン環への置換基の結合位置は、請求項12に記載の式(6)におけるこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。式(11)中の記号及びベンゼン環への置換基の結合位置は、式(12)及び式(9)中のこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。 - 式(11)で示されるケイ素化合物が、式(12)で示される化合物に式(9)で示される化合物を反応させることによって製造され、アルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、請求項12記載の製造方法。
式(12)において、7個のR1のすべてが非置換のフェニルまたはトリフルオロプロピルであり、Mは1価のアルカリ金属原子である。式(9)中のR2、Z2、Z3及びベンゼン環への置換基の結合位置は、請求項12に記載の式(6)におけるこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。式(11)中の記号及びベンゼン環への置換基の結合位置は、式(12)及び式(9)中のこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。 - 式(11)で示されるケイ素化合物が、式(7)で示される化合物に式(9)で示される化合物を反応させることによって製造され、次にアルコール中において酸性触媒の存在下でエステル交換されることを特徴とする、請求項12記載の製造方法。
式(7)において、7個のR1のすべてがエチル、2−メチルプロピル、2,4,4−トリメチルペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、トリフルオロプロピル、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル及び非置換のフェニルから選択される同一の基である。式(9)中のR2、Z2、Z3及びベンゼン環への置換基の結合位置は、請求項12に記載の式(6)におけるこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。式(11)中の記号及びベンゼン環への置換基の結合位置は、式(7)及び式(9)中のこれらの記号及び置換基の結合位置とそれぞれ同一である。
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