JP4868104B2 - シクロブタンテトラカルボン酸の(メタ)アクリレート化合物及びその製造法 - Google Patents

シクロブタンテトラカルボン酸の(メタ)アクリレート化合物及びその製造法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、(置換)2−アクリロイルオキシエトキシ基を1〜4個有する1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸の(メタ)アクリレート化合物及びその製造法に関する。
【0002】
本発明の化合物は、EL(エレクトロルミネッセンス)保護膜用樹脂、歯科医療用接着及び特殊塗料等材料分野のラジカル重合及び紫外線硬化モノマーとして用いることが出来る。
【0003】
【従来の技術】
従来、2−アクリロイルオキシエトキシ化合物は、特開平5−214045号公報に於いて、ピロメリット酸等の芳香族テトラカルボン酸の2−アクリロイルオキシエトキシ化合物の記載があるが、光学材料分野や光硬化樹脂用としては、その芳香環のために光透過性が不十分で、限界があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
透明性の優れたアクリル系ポリマーの原料となる(置換)2−アクリロイルオキシエトキシ基を1〜4個有する1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸の(メタ)アクリレート化合物よりなるモノマーの提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するため、鋭意研究を行った。本発明者らは紫外線領域で吸収を持たない脂環式化合物の中から、液晶配向膜等に優れた性能を示す1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸−1,2:3,4−二無水物(CBDAと略記する。)を原料とすることにより、新規な(メタ)アクリロイル化合物が得られることを見出し本発明を完成させた。
【0006】
即ち、本発明は式[1]
【0007】
【化7】
Figure 0004868104
【0008】
(式中、R4、R5、R6及びR7は、ヒドロキシ基または、式[2]
【0009】
【化8】
Figure 0004868104
【0010】
(式中、R1は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、R2及びR3は、水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を表し、nは1〜3の整数を表す。)
で表される(置換)2−アクリロイルオキシエトキシ基を表し、少なくとも一つは(置換)2−アクリロイルオキシエトキシ基を表す。)
で表される1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸の(メタ)アクリレート化合物に関する。
【0011】
また、本発明は式[3]
【0012】
【化9】
Figure 0004868104
【0013】
で表されるCBDAと式[4]
【0014】
【化10】
Figure 0004868104
【0015】
(式中、R1、R2、R3及びnは前記と同じ意味を表す。)
で表される(置換)2−アクリロイルオキシエタノール化合物を反応させることを特徴とする前記式[1]で表される1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸の(メタ)アクリレート化合物の製造法に関する。以下、本発明を詳細に説明する。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の前記式[1]で表される1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸の(メタ)アクリレート化合物の製造法は、下記の反応スキームで表される。
【0017】
【化11】
Figure 0004868104
【0018】
(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6及びnは前記と同じ意味を表す。)
先ず、原料のCBDAは、無水マレイン酸の光二量化反応によって製造される。
【0019】
次に、一般式[4]で表される(置換)2−アクリロイルオキシエタノール化合物のR1は、水素または炭素数1〜4のアルキル基を表し、好ましくは水素原子または炭素数1〜2である。また、R2、R3及びR4は炭素数1〜10であり、好ましくは水素原子または炭素数1〜5である。又nは1〜3の整数を表す。
【0020】
具体的には、一例を挙げれば、CH2=CHCO2CH2CH2OH、CH2=CHCO(OCH2CH22OH、CH2=CHCO(OCH2CH23OH、CH2=C(CH3)CO2CH2CH2OH、CH2=C(CH3)CO(OCH2CH22OH、CH2=C(CH3)CO(OCH2CH23OH、CH3CH=CHCO2CH2CH2OH、CH3CH=CHCO(OCH2CH22OH、CH3CH=CHCO(OCH2CH23OH、(CH32C=CHCO2CH2CH2OH、(CH32C=CHCO(OCH2CH22OH、(CH32C=CHCO(OCH2CH23OH、CH2=C(C25)CO2CH2CH2OH、CH2=C(C25)CO(OCH2CH22OH及びCH2=C(C25)CO(OCH2CH23OHが挙げられ、同様に反応させることができる。
【0021】
その仕込み量は、CBDAに対して1〜50モル当量、好ましくは2〜10モル当量が適当である。
【0022】
本反応は、無溶媒で行うことができる。溶媒を用いて行うと反応が遅くなる傾向にあるが、使用する場合は、その種類としては、1,2−ジクロロエタン(EDC)や1,1,1−トリクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類、ベンゼン、トルエンやキシレン等の芳香族炭化水素類、1,2−ジメトキシエタンやジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類等が挙げられる。溶媒の使用量は、CBDAに対し1〜10重量倍、より好ましくは1〜5重量倍である。
反応温度は、50〜200℃、より好ましくは70〜150℃である。反応は常圧でも加圧でも行うことができる。
【0023】
反応時間は、1〜50時間で行うことができ、通常2〜12時間で行うのが実用的である。反応後は、溶媒を使用する場合は、留去した後、蒸留又はカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を得ることができる。本反応で得られる生成物は、以下の式で表される。
【0024】
【化12】
Figure 0004868104
【0025】
【化13】
Figure 0004868104
【0026】
(式中、R1、R2 、R3 、R4、R5、R6及びnは前記と同じ意味を表す。)
以上の本発明の反応及び精製は、回分式でも連続式でも可能である。
【0027】
【実施例】
以下に実施例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例1
【0028】
【化14】
Figure 0004868104
【0029】
50ml四口反応フラスコにCBDA1.96g(10mmol)、2−メタアクリロイルエタノール(MAE)5.21g(40mmol)及びp−メトキシフェノール30mgを仕込み、100℃で18時間撹拌を続けた。室温に冷却後、酢酸エチルと水で抽出し、有機層を水洗後濃縮し油状物6.55gを得た。この油状物をn−ヘプタン/酢酸エチル=9/1〜0/1の展開液を用いてシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製すると、1,2,3,4−テトラ(2−メタアクリロイルオキシエトキシカルボニル)シクロブタン(TMEBと略記する)1.44g(収率21.2%)が得られた。尚、TMEBの構造は下記の分析結果から確認した。
【0030】
MASS(FAB+,m/e(%)):681([M+H]+,11),595(58),437(11),281(17),137(70),114(100).
1H-NMR(CDCl3,δppm):1.79(t,J=1.22Hz,12H),3.64(s,4H),4.15〜4.26(m,16H),5.45(t,J=1.62Hz,4H),5.97(t,J=1.22Hz,4H).
13C-NMR(CDCl3,δppm):17.84(4),40.42(4),61.76(4),62.71(4),125.75(4),135.54(4),166.58(4),169.99(4).

Claims (2)

  1. 式[1]
    Figure 0004868104
    (式中、R4、R5、R6及びR7は、ヒドロキシ基または、式[2]
    Figure 0004868104
    (式中、R1は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、R2及びR3は、水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を表し、nは1〜3の整数を表す。)
    で表される(置換)2−アクリロイルオキシエトキシ基を表し、少なくとも一つは(置換)2−アクリロイルオキシエトキシ基を表す。)
    で表される1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸の(メタ)アクリレート化合物。
  2. 式[3]
    Figure 0004868104
    で表される1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸−1,2:3,4−二無水物と式[4]
    Figure 0004868104
    (式中、R1は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、R2及びR3は、水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を表し、nは1〜3の整数を表す。)
    で表される(置換)2−アクリロイルオキシエタノール化合物を反応させることを特徴とする式[1]
    Figure 0004868104
    (式中、R4、R5、R6及びR7は、ヒドロキシ基または、式[2]
    Figure 0004868104
    (式中、R1は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、R2及びR3は、水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を表し、nは1〜3の整数を表す。)
    で表される(置換)2−アクリロイルオキシエトキシ基を表し、少なくとも一つは(置換)2−アクリロイルオキシエトキシ基を表す。)
    で表される1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸の(メタ)アクリレート化合物の製造法。
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