JP7128582B2 - ナフタレン骨格を有するビスアリールアルコール類及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリウレタン、エポキシ樹脂等に用いることができるナフタレン骨格を有するビスアリールアルコール類及びその製造方法に関する。
ビスフェノールAに代表されるビスアリールアルコール類は、高屈折率、透明性、耐熱性、耐水性等を有することから、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリウレタン、エポキシ樹脂などの樹脂原料として多用されている〔例えば特開昭60-063214号公報(特許文献1)〕。
例えば特許文献1に記載されている2,2-ビス(4-メタクリロキシエトキシ-3,5-ジブロモフェニル)プロパン重合体の屈折率は1.61であることが該文献に記載されているが、近年の要求性能を充分満足するには至っていなかった。そこで、特開平02-111742号公報(特許文献2)ではかかる問題を解決するため、より高屈折率が期待できるジヒドロキシ化合物としてビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-ジフェニルメタンを用いることが提案されており、そのアクリル酸誘導体とスチレンとの共重合体の屈折率が1.63であることが該文献に記載されている。
またポリエステル共重合体を構成するジヒドロキシ化合物として、特開平06-145320号公報(特許文献3)では1,1-ビス(4-ヒドロキシエトキシフェニル)1-フェニル-エタンや1,1-ビス(4-ヒドロキシエトキシフェニル)-1,1-ジフェニル-メタン等が提案され、これらジヒドロキシ化合物とナフタレンジカルボン酸とのポリエステル共重合体は、光学特性や耐熱性に優れる樹脂材料であることが該文献に記載されている。
その他、高屈折率と高耐熱性とを兼ね備える樹脂原料としてフルオレン骨格を有するビスアリールアルコール類が知られており、例えば、9,9-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレンの屈折率は1.63と比較的高屈折率である。しかし、近年光学部材として要求される高屈折率材料としては十分な屈折率であるとは言えず、さらなる高屈折率を有する材料の開発が求められていた。
特開昭60-063214号公報 特開平02-111742号公報 特開平06-145320号公報
本発明の目的は、高屈折率かつ高耐熱性を発現し得る樹脂原料を提供することにある。
本発明者らが上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、下記一般式(1)で表されるアルコール類が、高屈折率かつ高融点を示し、更には化学的安定性の指標となる5%重量減少温度も高い化合物となることを見出した。具体的には本発明は、以下の発明を含む。
〔1〕
以下一般式(1)で表されるアルコール類。
Figure 0007128582000001
(式中、環Z、環Z及び環Zは芳香環を表す。但し、環Z、環Z及び環Zの内、少なくとも一つはナフタレン環である。Rは水素原子、分岐を有してもよい炭素数1~6のアルキル基、炭素数5~12のシクロアルキル基又は炭素数6~12のアリール基を表す。R2a、R2b及びR2cはそれぞれ同一又は異なって分岐を有してもよい炭素数1~6のアルキル基、炭素数6~12のアリール基又はハロゲン原子を表す。R3a及びR3bは分岐を有してもよい炭素数2~4のアルキレン基を表す。m1、m2及びm3は0~3の整数を表し、n1及びn2は1以上の整数を表す。m1、m2及びm3の内、少なくとも一つが2以上である場合、それぞれ対応するR2a、R2b又はR2cは同一であっても異なってもよい。)
〔2〕
環Z及び環Zがともにナフタレン環である、〔1〕に記載のアルコール類。
〔3〕
環Zがナフタレン環である、〔1〕又は〔2〕に記載のアルコール類。
〔4〕
以下一般式(2):
Figure 0007128582000002
(式中、環Z及びRは上述の通りである。また、Rは分岐を有してもよい炭素数1~6のアルキル基、炭素数6~12のアリール基又はハロゲン原子を表し、pは0~3の整数を表す。pが2以上である場合、対応するRは同一であっても異なってもよい。)
で表されるカルボニル化合物類と、
以下一般式(3):
Figure 0007128582000003
(式中、環Zは芳香環を表す。また、Rは分岐を有してもよい炭素数1~6のアルキル基、炭素数6~12のアリール基又はハロゲン原子を表し、qは0~3の整数を表す。qが2以上である場合、対応するRは同一であっても異なってもよい。)
で表されるアリールアルコール類とを反応させ、以下一般式(4):
Figure 0007128582000004
(式中、環Z、環Z、環Z、R、R2a、R2b、R2c、m1、m2及びm3は上述の通りである。)
で表されるビスアリールアルコール類を得る工程、及び
上記一般式(4)で表されるビスアリールアルコール類とアルキレンカーボネートとを反応させる工程、
をこの順で含む、〔1〕~〔3〕いずれかに記載のアルコール類の製造方法。
本発明によれば、高屈折率かつ高耐熱性を示す樹脂の原料となり得るアルコール類が提供可能となる。特に本発明のアルコール類は、フェノール性水酸基やフルオレン骨格を有していないにも拘わらず、特異的に高屈折率、高融点であり、更には化学的安定性の指標となる5%重量減少温度も高いといった特徴を示すことから、フルオレン骨格を有するビスアリールアルコール類から製造される各種樹脂と同等、あるいはそれ以上の特性を発現する樹脂の原料となり得る。
実施例1で製造した、上記一般式(1)で表されるアルコール類の内、以下式(1-1)で表されるアルコール化合物のH-NMRスペクトルである。 実施例1で製造した、上記一般式(1)で表されるアルコール類の内、以下式(1-1)で表されるアルコール化合物の13C-NMRスペクトルである。 実施例1で製造した、上記一般式(1)で表されるアルコール類の内、以下式(1-1)で表されるアルコール化合物のマススペクトルである。
<本発明のアルコール類>
本発明のアルコール類は上記一般式(1)で表される。上記一般式(1)中、環Z、環Z及び環Zは芳香環を表し、その内少なくとも1つはナフタレン環を含む。上記一般式(1)で表されるアルコール類がより高融点及び高屈折率となることから、環Z及び環Zがともにナフタレン環であることが好ましく、特に環Z、環Z及び環Zの全てがナフタレン環であることが好ましい。
環Z、環Z及び環Zに関し、ナフタレン環以外の芳香環としては、例えばベンゼン環の他、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環等の多環式の芳香環等が挙げられる。少なくとも環Zは、フルオレン環以外の芳香環であることが好ましく、環Z、環Z及び環Zの全てがフルオレン環以外の芳香環であることがより好ましい。
置換基Rにおける分岐を有してもよい炭素数1~6のアルキル基として例えば、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、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の直鎖状又は分岐状アルキル基が挙げられ、炭素数5~12のシクロアルキル基として例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、ビシクロへキシル基等が挙げられ、炭素数6~12のアリール基として例えばフェニル基、アルキル(例えば、炭素数1~4のアルキル)置換フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。これら置換基Rの中でも好ましくは水素原子、炭素数1~3の直鎖状アルキル基又はフェニル基であり、より好ましくは水素原子、メチル基又はフェニル基である。
置換基R2a、R2b及びR2cにおける分岐を有してもよい炭素数1~6のアルキル基として例えば、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、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の直鎖状又は分岐状アルキル基が挙げられ、炭素数6~12のアリール基として例えばフェニル基、アルキル(例えば、炭素数1~4のアルキル)置換フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基等が挙げられ、ハロゲン原子としてはフッ素、塩素、臭素等が挙げられる。これら置換基の中でも炭素数1~4のアルキル基又は炭素数6~12のアリール基が好ましく、特にメチル基が好ましい。
3a及びR3bにおける分岐を有してもよい炭素数2~4のアルキレン基として例えばエチレン基、n-プロピレン基、イソプロピレン基、n-ブチレン基、s-ブチレン基、t-ブチレン基が挙げられる。これらアルキレン基の中でもエチレン基又はイソプロピレン基が好ましい。
また、上記一般式(1)中、置換基数を表すm1~m3は0~3の整数を表し、好ましくは0又は1、特に好ましくは0である。なお、m1~m3の内、少なくとも一つが2以上である場合、それぞれ対応する置換基R2a、R2b又はR2cは同一であっても異なってもよい。オキシアルキレン数を表すn1及びn2は1以上の整数を表し、好ましくは1又は2、特に1である。
本発明の上記一般式(1)で表されるアルコール類は、後述する条件にて測定した屈折率が通常1.63以上、特に1.65以上であるので、高屈折率を示す材料として知られる、フルオレン骨格を有するビスアリールアルコール類と同程度か、それ以上の屈折率を示し得る。
また、本発明の上記一般式(1)で表されるアルコール類は、その融点が200℃以上、特に230℃以上であるので、一般的に高融点であり、樹脂とした際に高い耐熱性を示すとされるフルオレン骨格を有するビスアリールアルコール類と比べて、より高い融点を示し得る。
更に、本発明の上記一般式(1)で表されるアルコール類は、5%重量減少温度が300℃以上、特に340℃以上であるので、樹脂とした際に高い耐熱性を示すとされるフルオレン骨格を有するビスアリールアルコール類と同程度かそれ以上の5%重量減少温度を示し得る。
以上詳述した通り、本発明の上記一般式(1)で表されるアルコール類は、フルオレン骨格を有するビスアリールアルコール類と比べても同程度かそれ以上の屈折率、融点及び5%重量減少温度を有するので、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエステルポリカーボネート等の熱可塑性樹脂用モノマーとして好適に用いられることは勿論のこと、常法によりアクリレート化やエポキシ化をすることにより、アクリル樹脂用モノマーやエポキシ樹脂とすることも可能である。特に屈折率が高いことから、光学レンズや光学フィルムに代表される光学部材を構成する樹脂用モノマーとして好適に用いることができる。
<本発明のアルコール類の製造方法>
上記一般式(1)で表されるアルコール類は例えば、塩基もしくは酸存在下、上記一般式(2)で表されるカルボニル化合物類と、上記一般式(3)で表されるアリールアルコール類とを反応させ、上記一般式(4)で表されるビスアリールアルコール類を得、該ビスアリールアルコール類とアルキレンカーボネートとを反応させることによって得られる。上記一般式(2)で表されるカルボニル化合物類の内、置換基Rが水素原子であるカルボニル化合物類(アルデヒド類)である場合、反応性や位置選択性の観点から塩基を用いることが好ましい。また、反応性の観点から置換基Rが水素原子以外のカルボニル化合物類(ケトン類)である場合、酸を用いることが好ましい。
上記一般式(2)中、置換基Rにおける分岐を有してもよい炭素数1~6のアルキル基として例えば、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、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の直鎖状又は分岐状アルキル基が挙げられ、炭素数6~12のアリール基として例えばフェニル基、アルキル(例えば、炭素数1~4のアルキル)置換フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基等が挙げられ、ハロゲン原子としてはフッ素、塩素、臭素等が挙げられる。これら置換基の中でも炭素数1~4のアルキル基又はアリール基が好ましく、特にメチル基が好ましい。
また、上記一般式(2)中、置換基数を表すpは0又は1~3の整数を表し、好ましくは0又は1、特に好ましくは0である。
上記一般式(2)で表されるカルボニル化合物類として具体的に例えば、ベンズアルデヒド、2-メチルベンズアルデヒド、3-メチルベンズアルデヒド、4-メチルベンズアルデヒド、2,3-ジメチルベンズアルデヒド、2,4-ジメチルベンズアルデヒド、2,5-ジメチルベンズアルデヒド、2,6-ジメチルベンズアルデヒド、2,4,5-トリメチルベンズアルデヒド、2,4,6-トリメチルベンズアルデヒド、4-エチルベンズアルデヒド、4-ブチルベンズアルデヒド、4-t-ブチルベンズアルデヒド、4-イソプロピルベンズアルデヒド、4-イソブチルベンズアルデヒド、4-フルオロベンズアルデヒド、2,4-ジフルオロベンズアルデヒド、3,4-ジフルオロベンズアルデヒド、4-クロロベンズアルデヒド、2,4-ジクロロベンズアルデヒド、3,4-ジクロロベンズアルデヒド、4-ブロモベンズアルデヒド、ビフェニル-3-カルボキシアルデヒド、ビフェニル-4-カルボキシアルデヒド、アセトフェノン、4’-メチルアセトフェノン、4’-エチルアセトフェノン、4’-イソプロピルアセトフェノン、2,4,6-トリメチルアセトフェノン、エチルフェニルケトン、4’-t-ブチルプロピオフェノン、4’-エチルプロピオフェノン、4’-メチルプロピオフェノン、イソブチロフェノン、ブチロフェノン、ヘキサノフェノン、イソブチルフェニルケトン、ブチルフェニルケトン、へキシルフェニルケトン、シクロプロピルフェニルケトン、シクロブチルフェニルケトン、シクロペンチルフェニルケトン、シクロへキシルフェニルケトン、ベンゾフェノン、2-メチルベンゾフェノン、3-メチルベンゾフェノン、4-メチルベンゾフェノン、3,4-ジメチルベンゾフェノン、4,4’-ジメチルベンゾフェノン、4,4’-ジ-t-ブチルベンゾフェノン、1-ナフトアルデヒド、4-メチル-1-アセトナフトン、2-ナフトアルデヒド、1-ブロモ-2-ナフトアルデヒド、6-ブロモ-2-ナフトアルデヒド、1’-アセトナフトン、4-メチル-1-アセトナフトン、2’-アセトナフトン、2-ナフチルフェニルケトン、9-アントラセンカルボキシアルデヒド等が挙げられる。
上記一般式(3)中、置換基Rにおける分岐を有してもよい炭素数1~6のアルキル基として例えば、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、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の直鎖状又は分岐状アルキル基が挙げられ、炭素数6~12のアリール基として例えばフェニル基、アルキル(例えば、炭素数1~4のアルキル)置換フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基等が挙げられ、ハロゲン原子としてはフッ素、塩素、臭素等が挙げられる。これら置換基の中でも炭素数1~4のアルキル基又はアリール基が好ましく、特にメチル基が好ましい。
また、上記一般式(3)中、置換基数を表すqは0又は1~3の整数を表し、好ましくは0又は1、特に好ましくは0である。
上記一般式(3)中、環Zは、上記一般式(1)における環Z及び環Zに相当する。
上記一般式(3)で表されるアリールアルコール類として具体的に例えば、フェノール、オルトクレゾール、メタクレゾール、パラクレゾール、2,4-ジメチルフェノール、2,4,6-トリメチルフェノール、2-tert-ブチルフェノール、3-tert-ブチルフェノール、4-tert-ブチルフェノール、4-tert-アミルフェノール、4-へキシルフェノール、2-フェニルフェノール、3-フェニルフェノール、4-フェニルフェノール、2,6-ジフェニルフェノール、4-クロロフェノール、4-ブロモフェノール、1-ナフトール、2,4-ジブロモ-1-ナフトール、2-ナフトール、6-ブロモ-2-ナフトール、7-ブロモ-2-ナフトール、1-クロロ-2-ナフトール、1-ブロモ-2-ナフトール、3-ブロモ-2-ナフトール、1,6-ジブロモ-2-ナフトール等が挙げられる。
上記一般式(3)で表されるアリールアルコール類の使用量は通常、上記一般式(2)で表されるカルボニル化合物類1モルに対し2~5モルであり、より経済的に上記一般式(4)で表されるビスアリールアルコール類を得る観点から、好ましくは2~3モル使用する。上記一般式(3)で表されるアリールアルコール類は1種のみを用いてもよいし、あるいは必要に応じ2種以上併用してもよい。2種以上併用することにより、非対称の上記一般式(4)で表されるビスアリールアルコール類、或いは上記一般式(1)で表されるアルコール類が製造可能となる。
本反応で使用される塩基として例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ金属炭酸塩、酢酸ナトリウム等の有機酸アルカリ金属塩等が挙げられる。塩基の使用量は通常、上記一般式(3)で表されるアリールアルコール類1モルに対し0.1~3.0モルであり、十分な反応速度を得る観点と後処理の容易さの観点から、好ましくは該アリールアルコール類1モルに対し0.3~1.0モル使用する。これら塩基は1種のみを用いてもよいし、あるいは必要に応じ2種以上併用してもよい。
本反応で使用される酸として例えば無機酸、有機酸等各種の酸が使用可能であり、具体的に無機酸として例えば硫酸、塩化水素、塩酸、リン酸、ヘテロポリ酸、ゼオライト、粘土鉱物等が例示され、有機酸として例えばメタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、イオン交換樹脂等が例示される。酸の使用量は通常、上記一般式(2)で表されるカルボニル化合物類1モルに対し0.1~5.0モルであり、十分な反応速度を得る観点及び後処理の容易さの観点から好ましくは該カルボニル化合物類1モルに対し0.5~1.0モル使用する。これら酸は1種のみを用いてもよいし、あるいは必要に応じ2種以上併用してもよい。
酸を用いる際、反応速度向上の観点から含硫黄化合物を共存させることが好ましい。本反応において使用可能な含硫黄化合物として例えば、含硫黄カルボン酸類、アルキルメルカプタン類、アラルキルメルカプタン類及びこれらの塩類が例示される。
含硫黄カルボン酸類として例えばチオ酢酸、メルカプトプロピオン酸、チオグリコール酸、チオシュウ酸、メルカプトコハク酸、メルカプト安息香酸等が例示され、アルキルメルカプタン類として例えばメチルメルカプタン、エチルメルカプタン、プロピルメルカプタン、イソプロピルメルカプタン、n-ブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等のC1-16アルキルメルカプタンが例示される。これら含硫黄化合物の中でも、工業的な取扱性の良さからドデシルメルカプタンが好適に用いられる。
これら含硫黄化合物を使用する場合の使用量は、上記一般式(2)で表されるカルボニル化合物類1重量部に対し通常0.01~1.0重量部、十分な反応速度を得る観点と後処理の容易さの観点から、好ましくは該カルボニル化合物類1重量部に対し0.01~0.50重量部使用する。これら含硫黄化合物は1種のみを用いてもよいし、あるいは必要に応じ2種以上併用しても良い。
上記一般式(2)で表されるカルボニル化合物類と上記一般式(3)で表されるアリールアルコール類とを反応させる際、必要に応じ溶媒存在下で反応を実施してもよい。使用可能な溶媒として例えば、脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類、非プロトン性極性溶媒などが例示される。
脂肪族炭化水素類として例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカンなどが例示され、芳香族炭化水素類として例えばベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等が例示され、エーテル類として例えばジエチルエーテルなどのジアルキルエーテル類、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エーテル類が例示され、ハロゲン化炭化水素類として例えば塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素等の脂肪族ハロゲン化炭化水素類、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族ハロゲン化炭化水素類が例示され、非プロトン性極性溶媒として例えばジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等が例示される。これら溶媒の中でも、入手性や取扱性の良さからトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類が好適に使用される。
これら溶媒を使用する場合の使用量は、上記一般式(2)で表されるカルボニル化合物類1重量部に対し通常0.1~10重量部、十分な反応速度を得る観点と経済的な観点から、好ましくは該カルボニル化合物類1重量部に対し0.5~5.0重量部使用する。これら溶媒は1種のみを用いてもよいし、あるいは必要に応じ2種以上併用してもよい。
上記一般式(2)で表されるカルボニル化合物類と上記一般式(3)で表されるアリールアルコール類との反応は、通常50~200℃、好ましくは80~140℃で実施される。また、十分な反応速度を得る観点から必要に応じて、常圧あるいは減圧還流下、脱水しながら反応を実施してもよい。
前記した反応終了後、得られた反応液を必要に応じ中和、水洗、濃縮、晶析、濾過等の常法により、上記一般式(4)で表されるビスアリールアルコール類を取り出してもよい。また、上記一般式(4)で表されるビスアリールアルコール類を取り出すことなく、後述する該ビスアリールアルコール類とアルキレンカーボネートとの反応に供してもよい。更に、一旦取り出した上記一般式(4)で表されるビスアリールアルコール類は、アルキレンカーボネートとの反応に供する前に、再結晶、蒸留、吸着、カラムクロマトグラフィー等の常法により精製してもよい。
続いて、上記一般式(4)で表されるビスアリールアルコール類とアルキレンカーボネートとの反応について詳述する。
本発明において用いられるアルキレンカーボネートとしては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート及びブチレンカーボネートが例示される。アルキレンカーボネートの使用量は、上記一般式(1)におけるオキシアルキレン数を表すn1及びn2に応じて適宜調整可能であり、例えばn1=n2=1である上記一般式(1)で表されるアルコール類を主生成物として製造する場合、その使用量は、上記一般式(4)で表されるビスアリールアルコール類1モルに対し通常2~5モル、好ましくは2~3モルである。
上記一般式(4)で表されるビスアリールアルコール類とアルキレンカーボネートとを反応させる際、塩基存在下に反応させてもよい。使用可能な塩基として例えば、炭酸塩類、炭酸水素塩類、水酸化物類、有機塩基類等が例示される。より具体的には、炭酸塩類として炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、炭酸セシウム等が、炭酸水素塩類として炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素セシウム等が、水酸化物類として水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等が、有機塩基類としてトリエチルアミン、ジメチルアミノピリジン、トリフェニルホスフィン、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラメチルアンモニウムクロリド等が例示される。これら塩基の中でも取扱性の良さの点から炭酸カリウム、炭酸ナトリウム又はトリフェニルホスフィンが好適に使用される。これら塩基は1種のみを用いてもよいし、あるいは必要に応じ2種以上併用してもよい。
これら塩基を使用する際の使用量は、上記一般式(4)で表されるビスアリールアルコール類1モルに対し、通常0.01~1.0モル、好ましくは0.03~0.5倍モルである。
上記一般式(4)で表されるビスアリールアルコール類とアルキレンカーボネートとを反応させる際、有機溶媒存在下に反応を行ってもよい。かかる有機溶媒としては、ケトン類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化芳香族炭化水素類、脂肪族炭化水素類、ハロゲン化脂肪族炭化水素類、エーテル類、脂肪族ニトリル類、アミド類、スルホキシド類等が例示される。より具体的には、ケトン類としてアセトン、メチルエチルケトン、ブチルメチルケトン、ジイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルイソアミルケトン、2-ヘプタノン、2-オクタノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオクタノン、シクロデカノン、シクロウンデカノン等が、芳香族炭化水素類としてトルエン、キシレン、メシチレン等が、ハロゲン化芳香族炭化水素としてクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等が、脂肪族炭化水素としてペンタン、ヘキサン、ヘプタン等が、ハロゲン化脂肪族炭化水素類としてジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン等が、エーテル類としてジエチルエーテル、ジ-iso-プロピルエーテル、メチル-tert-ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等が、脂肪族ニトリル類としてアセトニトリル等が、アミド類としてN,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等が、スルホキシド類としてジメチルスルホキシド等が例示される。これら有機溶媒の中でも入手性や取扱性の良さから、沸点が110℃以上の芳香族炭化水素類、ケトン類、エステル類又はエーテル類が好適に用いられる。これら有機溶媒は1種のみを用いてもよいし、あるいは必要に応じ2種以上併用してもよい。
これら有機溶媒を使用する際の使用量は、上記一般式(4)で表されるビスアリールアルコール類1重量倍に対し、通常0.1~10重量倍、好ましくは0.5~3重量倍である。
上記一般式(4)で表されるビスアリールアルコール類とアルキレンカーボネートとの反応は通常30~150℃、好ましくは100~130℃で実施される。
前記した反応終了後、得られた反応液を必要に応じ中和、水洗、濃縮、晶析、濾過等の常法により、上記一般式(1)で表されるアルコール類を取り出してもよい。また、得られた上記一般式(1)で表されるアルコール類は、再結晶、蒸留、吸着、カラムクロマトグラフィー等の常法により精製してもよい。
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに何ら限定されるものではない。なお、例中、各種測定は下記の方法にて実施した。また、以下実施例に記載した各成分の生成率(残存率)及び純度は下記条件で測定したHPLCの面積百分率である。
〔1〕HPLC分析
装置 :島津製作所製 LC-20A
カラム:YMC-Pack ODS-A(5μm、4.6mmφ×250mm)
移動相:A液純水、B液アセトニトリル。B液濃度に付、下記の通り濃度を変化させ分析を行った。
B液濃度:70%(5分)→(5分)→90% →(5分)→100%(15分)
流量:1.0ml/min、カラム温度:40℃、検出波長:UV 254nm
〔2〕融点(示差走査熱量測定(DSC)による融解吸熱最大温度)
以下実施例及び参考例に記載した化合物の結晶5mgをアルミパンに精密に秤取し、示差走査熱量計(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社:DSC7020)を用い、酸化アルミニウムを対照として下記操作条件で測定し、検出された融解吸熱最大温度を融点とした。
(操作条件)
昇温速度:10℃/min
測定範囲:30-300℃
雰囲気 :開放、窒素40ml/min
〔3〕NMR測定
H-NMR及び13C-NMRは、内部標準としてテトラメチルシランを用い、溶媒としてCDClを用いて、JEOL-ESC400分光計によって記録した。
〔4〕LC-MS測定
LC-MSは次の測定条件で分離、質量分析し、目的物を同定した。
装置:(株)Waters製「Xevo G2 Q-Tof」
カラム:(株)YMC製「YMC-UltraHT Pro C18」
(2μm、2.0mmφ×100mm)
カラム温度:40℃
検出波長:UV 220-500nm
移動相:A液=10mM酢酸アンモニウム水、B液=アセトニトリル
移動相流量:0.3ml/分
移動相グラジエント:B液濃度:70%→(2分)→90%→(2分)→100%(6分)
検出法:Q-Tof
イオン化法:ESI(+)法
Ion Source:電圧(+)2.0kV、温度120℃
Sampling Cone :電圧 30V、ガスフロー50L/h
Desolvation Gas:温度500℃、ガスフロー1000L/h
〔5〕屈折率
次のようにして測定した屈折率を各化合物の屈折率とした。
実施例で得られた化合物をジメチルスルホキシドに溶解して5重量%、10重量%及び15重量%溶液を調製し、各溶液について後述の装置、条件にて屈折率を測定した。次に、得られた3点の測定値から近似直線を導き、これを100重量%に外挿したときの値を各化合物の屈折率とした。
<各溶液の屈折率測定条件>
装置:アッベ屈折計((株)アタゴ製「多波長アッベ屈折計 DR-2M」)
測定波長:589nm(20℃)
〔6〕5%重量減少温度
熱重量測定器((株)島津製作所 TGA-50)を用いて、窒素気流下、室温から500℃まで10℃/分で昇温し、測定した。
<実施例1 上記一般式(1)で表されるアルコール類の内、以下式(1-1)で表されるアルコール化合物の製造例>
Figure 0007128582000005
攪拌器、加熱冷却器、ディーンスターク管、及び温度計を備えたガラス製反応器に、1-ナフトアルデヒド100g(0.640モル)、2-ナフトール200g(1.387モル)、24%水酸化ナトリウム水溶液120g(0.720モル)、トルエン300gを仕込んだ後、内圧を53kPaまで減圧し、100℃まで昇温を行った。同温度で脱水しながら40時間撹拌した後、反応液を高速液体クロマトグラフィーにて分析を行ったところ、ビスアリールアルコール化合物の生成率が85.4%であった。
反応後、得られた反応液にトルエンを追加し、35%塩酸水にて中和後、反応液を20℃まで冷却することにより結晶を析出させ、析出した結晶をろ別、乾燥することにより、ビスアリールアルコール化合物の結晶239g(純度95%、収率88%)を得た。
攪拌器、加熱冷却器、及び温度計を備えたガラス製反応器に、得られたビスアリールアルコール化合物の結晶100g(0.234モル)、炭酸エチレン43.6g(0.495モル)、炭酸カリウム2.70g(0.0195モル)、トルエン200gを仕込んだ後、120℃まで昇温し、同温度で22時間撹拌した後、反応液を高速液体クロマトグラフィーにて分析を行ったところ、上記式(1-1)で表されるアルコール化合物の生成率が91.6%であった。
反応後、得られた反応液にN-メチル-2-ピロリドン800gを加え90℃で1時間撹拌し均一な溶液を得た後、イオン交換水をゆっくりと滴下し同温度で1時間撹拌することにより結晶を析出させた後、20℃まで冷却することにより更に結晶を析出させた。その後、析出した結晶をろ別、乾燥することにより、上記式(1-1)で表されるアルコール化合物の結晶70g(純度99%、収率67%)を得た。
得られた上記式(1-1)で表されるアルコール化合物の融点、屈折率及び5%重量減少温度を上記の方法で測定した。また、得られた結晶をH-NMR、13C-NMR及びLC-MSにて測定することにより、該結晶が上記式(1-1)で表されるアルコール化合物であることを確認した。H-NMR、13C-NMR及びLC-MSの測定チャートをそれぞれ図1、図2及び図3に示すと共に、測定結果を下記する。
H-NMR(CDCl
δ2.56-2.74ppm(3H、m)、3.00(1H、d)、3.38-3.40(2H、m)、3.59-3.62(1H、m)、3.73(1H、t)、3.92-3.97(1H、m)、7.09-7.19(4H、m)、7.22-7.35(5H、m)、7.42(1H、t)、7.52(1H、s)、7.73-7.89(9H、m)
13C-NMR(CDCl
δ42.09ppm、60.96ppm、70.42ppm、71.86ppm、114.56ppm、116.85ppm、122.90ppm、123.64ppm、123.78ppm、123.93ppm、125.64ppm、125.94ppm、126.14ppm、126.79ppm、127.01ppm、127.51ppm、128.79ppm、128.93ppm、129.04ppm、129.10ppm、129.63ppm、129.81ppm、130.23ppm、131.97ppm、133.22ppm、133.30ppm、133.86ppm、140.46ppm、155.62ppm
マススペクトル値 (M+Na)+:537.20
屈折率:1.67
融点:262℃
5%重量減少温度:340℃
<参考例>
以下式(5)で表されるフルオレン化合物の融点、屈折率及び5%重量減少温度を上記の方法で測定した。結果を以下に示す。
Figure 0007128582000006
屈折率:1.63
融点:161℃
5%重量減少温度:320℃

Claims (2)

  1. 以下式(1-1)で表されるアルコール化合物
    Figure 0007128582000007
  2. 1-ナフトアルデヒドと、2-ナフトールとを反応させ、以下式(4-1)
    Figure 0007128582000008
    で表されるビスアリールアルコール化合物を得る工程、及び
    上記式(4-1)で表されるビスアリールアルコール化合物エチレンカーボネートとを反応させる工程、
    をこの順で含む、請求項1に記載のアルコール化合物の製造方法。
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