JPH06211781A - チオ(メタ)アクリル酸エステルの製造方法、チオ(メタ)アクリル酸エステル、およびラジカル重合法 - Google Patents
チオ(メタ)アクリル酸エステルの製造方法、チオ(メタ)アクリル酸エステル、およびラジカル重合法Info
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- JPH06211781A JPH06211781A JP5251740A JP25174093A JPH06211781A JP H06211781 A JPH06211781 A JP H06211781A JP 5251740 A JP5251740 A JP 5251740A JP 25174093 A JP25174093 A JP 25174093A JP H06211781 A JPH06211781 A JP H06211781A
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Abstract
同様に脂肪族のチオールの(メタ)アクリル酸のエステ
ルの製造方法を提供する。 【構成】 式II: 【化1】 [式中、Rは請求項に定義したものを表わす]の(メ
タ)アクリル酸無水物を少なくとも化学量論量で式II
I: R1−S−M (III) [式中、MおよびR1は請求項1に定義したものを表わ
す]のチオールまたはチオレートと反応させる。
Description
水物から出発するチオ(メタ)アクリレートの製造方法
に関する。
けできるチオカルボン酸のエステルの製造は、そのため
に反応性のカルボン酸誘導体から出発するという観点で
総括することができる。こうして例えば相応するカルボ
ン酸ハロゲン化物からチオ(メタ)アクリル酸エステル
の製造方法は今日までの以下の文献から選択される
(M.M.Koton et al.zhur.Obs
hchei Khim.26、475−6(195
6);Chem.Abstr.50,13815;特開
平2−229808号公報;特開平3−11054号公
報参照)。3−クロロ−(2−メチル)プロピオン酸ク
ロリドおよびジチオールからのジチオールジ(メタ)ア
クリレートの合成は特開平2−172969号公報の対
象である。特開平2−003675号公報には(メタ)
アクリルクロリドから移相触媒のもとチオ(メタ)アク
リレートの製造が記載されている。また同じ方法の適用
で、ヨーロッパ特許公開第273661号に記載されて
いるように、ジチオジメタクリレートも入手可能であ
る。
反応は一連の問題を投げかけている。こうして例えば、
メタクリル酸クロリドは1種の刺激臭の、空気侵入の際
に発煙し、眼を強く刺激する物質で、あってそれ自身重
合傾向を示す。容易に揮発性の、強く粘膜を刺激するア
クリルクロリドは光ですでに重合する(H.Rauch
−Puntigam、Th.Voelker Acry
l−und Methacrylverbindung
en、Springer−Varlag Berli
n、Heidelberg、New York 196
7、S.19、43参照)。
は、酸ハロゲン化物から出発しない、芳香族の同様に脂
肪族のチオールの(メタ)アクリル酸のエステルの製造
方法を提供することであった。他方においてカルボニル
官能の活性化の減少と共に二重結合への反応、例えば求
核の付加または付加重合による可能性が増大する。
性を有する(メタ)アクリル酸誘導体とチオールとの反
応においては、例えばチオールの活性化された二重結合
への付加を考慮しなければならなかった。(Hoube
n−Weyl、IV.Aufl.,Band IX、
S.124〜125、Georg Jhieme−Ve
rlag 1955参照)。例えばメタクリル酸無水物
のように分子中に2つの(活性化された)二重結合を有
する分子は高い付加の可能性があるのでチオエステルの
ため反応を考えることはできなかった。
リレートをチオールと(メタ)アクリル酸無水物との反
応により製造し得ることを見出した。
明により、一般式I:
びR1は場合により置換のフェニル基または1〜24個
の、有利には1〜12個の炭素原子を有する場合により
置換の、場合により環式のアルキル基を表わす]のチオ
(メタ)アクリル酸エステルの製造方法において、式I
I:
わす]の(メタ)アクリル酸無水物を有利には式II
I: R1−S−M III [式中、Mは水素原子または金属、特にアルカリ金属陽
イオンを表わしおよびR1は除機の意味を有す]のチオ
ールまたはチオレートの少なくとも化学量論的量で反応
させるチオ(メタ)アクリル酸エステルの製造方法によ
り解決される。有利には該反応を水性の環境で行い、そ
の際しかし式IIの無水物をふつう適当な、不活性の、
ふつうは水と混和不能な有機溶剤L中で使用する。
で使用するときは、反応は有利には塩基の存在で行う。
塩基の例としては水酸化アルカリまたは炭酸アルカリが
有利で、特に陽イオンとしてナトリウムまたはカリウム
を有するものである。またはMが金属陽イオンを表わす
ときも、ナトリウムおよびカリウムが有利である。
は久しい以前から公知である(H.Rauch−Pun
tigam、th.Voelker、Acrnrl−u
nd Methacryl−Verbindungen
loc.Cit.,Seite 19、20、43、
44)。二重結合の付加的活性化を有する酸無水物とし
てこの液体は水で分解し目立った重合傾向を示す:取扱
で注意すべき特性は、同様に蒸気による粘膜の刺激であ
る。式IIIのチオールは同様に公知である(Houb
en−Weyl、Methoden der Orga
nischen Chemie、IV.Auflag
e、Bd.IX、lo.Cite.S.3−48)。特
に挙げたいのはアルキルチオール例えばプロパンチオー
ル、ブタンチオール、ペンタンチオール、ヘキサンチオ
ール、ヘプタンチオール、オクタンチオール、ノナンチ
オール、デカンチオール、ドデカンチオール、さらに
(チオ)エーテルメルカプタン例えば2,2′−ジチオ
ジエチルエーテル、2,2′−ジメチルカプトエチルス
ルフィド、置換のアルキルチオール例えばエチル−3−
メチルカプトプロピオナート、エチル−2−メルカプト
アセテートまたは芳香族化合物例えばフェニルエタンチ
ール、チオフエノールである。置換基R1が重要である
限りでは、これは有利にはこのものは、C1〜C6−アル
コールでエステル化することのできるカルボキシル基
で、C1〜C4−アルキル基またはハロゲン原子、特にフ
ッ素原子、塩素原子および臭素原子である。化合物II
およびIIIの間の反応は1:1の化学量論比で行われ
るが、しかし、酸無水物IIを若干過剰で、例えばII
Iの化学量論的に必要な量に対して0.05〜0.5倍
過剰で使用することが有利である。
剤Lの例としては例えば芳香族炭化水素例トルエン、キ
シレンまたはエーテル例えばメチル−t−ブチルエーテ
ル(MTBE)である。また、例えば立体障害のフェノ
ール、例えば4−メチル−2,6−ジ−t−ブチルフェ
ノール、2,4−ジメチル−6−t−ブチルフェノー
ル、t−ブチレンベンツカテキン、キノン化合物例えば
ヒドロキノンモノメチルエーテル等の群からなる重合抑
制剤を一般に重合可能の物質に対し0.01〜0.2重
量%の量で添加することによる無水物IIの安定化も好
ましい。
る:撹拌機を備える反応容器に溶剤L中の式IIの無水
物を入れておく。手掛りとしてIIの重量に対し約5〜
10倍量の溶剤が挙げられる。有利には氷冷却で冷却し
チオールIIIを、例えばアルカリ水溶液の約4倍重量
で−約10%のソーダ液と称される−ある一定の時間、
例えば約60分間滴加する。一般に約7〜10のpH範
囲を保持する。なお若干の間、例えば約3時間、有利に
は室温以上の温度で、例えば40℃で再撹拌する。引き
続いて有機相を分液漏斗を介して分離し1回水でないし
はアルカリ性水溶液、例えばpH12で生成した(メ
タ)アクリル酸の除去のためないしは水で洗浄する。好
ましくは適当な乾燥剤例えば硫酸ナトリウム上で乾燥し
溶剤を、例えば回転蒸発器中で除去する。得られた粗生
成物がなおまだ要求に相応しない限りは、それから好ま
しくは高真空蒸留により式Iの純生成物を得る。時々粗
生成物は低い割合のチオールおよびチオールエステルか
らの付加生成物を含有しているが、しかしこれは蒸留で
除去することができる。
屈折の合成樹脂に加工することができる。この種の合成
樹脂は多彩な光学機器および製品に、例えば眼鏡硝子材
等のレンズに加工できる。
る。
のメタクリル酸無水物49.9g(4−メチル−2,6
−ジ−t−ブチルフェノール1000ppmで安定化)
の溶液に氷冷却しながら10%のソーダ液140ml中
ヘキサンチオール35gの溶液を滴加した。40℃で3
時間再撹拌した。有機相を分離し水で洗浄した。硫酸ナ
トリウムで乾燥および溶剤の除去の後蒸留によりヘキシ
ルチオメタクリレート(沸点65℃/0.3ミリバー
ル)を得た。収率:理論値の83%。構造確認はそのつ
どNMR、GC−MSおよびIRで行った。
無水物77g(4−メチル−2,6−ジ−t−ブチルフ
ェノール1000ppmで安定化)の溶液に氷冷却しな
がら水80ml中チオフェノール55.1gおよびNa
OH20.4gの溶液を加えた。40℃で3時間再撹拌
した。有機相を分離し水で洗浄した。乾燥した粗エステ
ル溶液を蒸留した(沸点70〜72℃/0.5ミリバー
ル)。フェニルチオメタクリレート(純度>98%GC
による)を得た。収率:理論値の80%。
チルエステル)の製造 メタクリル酸無水物84.7g、メチル−t−ブチルエ
ーテル480mlおよび10%のNaOH溶液240m
lならびに4−メチル−2,6−ジ−t−ブチルフェノ
ール85mgの混合物にガス状のメチルメルカプタン2
5gを氷冷却しながら導入した。添加終了後40℃で4
時間撹拌した。冷却後有機相を分離し、水で洗浄し硫酸
ナトリウムで乾燥した。蒸留後メチルチオメタクリレー
ト21.4gを得た(沸点46〜50℃/13ミリバー
ル、理論値の36%)。
チルチオメタクリレート)の製造 メチル−t−ブチルエーテル800ml中のメタクリル
酸無水物(4−メチル−2,6−ジ−t−ブチルフェノ
ール116mgで安定化)の溶液に冷却しながら6%N
aOH溶液500ml中の3−チアブチルメルカプタン
76gの溶液を滴加した。添加終了後40℃で4時間撹
拌した。有機相を分離し、水で洗浄し硫酸ナトリウムで
乾燥した。蒸留後3−チアブチルチオメタクリレート8
5gを得た(沸点62〜66℃/0.2〜0.3ミリバ
ール、理論値の69%)。
Claims (9)
- 【請求項1】 一般式I: 【化1】 [式中、 Rは水素原子またはメチル基をおよびR1は場合により
置換のフェニル基または1〜24個の炭素原子を有する
場合により置換の、場合により環式のアルキル基を表わ
す]のチオ(メタ)アクリル酸エステルを製造する方法
において、式II: 【化2】 [式中、Rは水素原子またはメチル基を表わす]の(メ
タ)アクリル酸無水物を式III: R1−S−M (III) [式中、 Mは水素原子または金属陽イオンを表わしおよびR1は
前記の意味を持つ]のチオールまたはチオレートと反応
させることを特徴とするチオ(メタ)アクリル酸エステ
ルの製造方法。 - 【請求項2】 R1がフェニル基または1〜6個の炭素
原子を有するアルキル基を表わす請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 Mが水素原子またはアルカリ金属陽イオ
ンを表わす請求項1または2記載の方法。 - 【請求項4】 Mがナトリウムまたはカリウムを表わす
請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 (メタ)アクリル酸無水物(II)を式
(III)の化合物に対して0.05〜0.5倍の化学
量論の過剰で使用する請求項1から4までのいずれか1
項記載の方法。 - 【請求項6】 式IIの(メタ)アクリル酸無水物を不
活性有機の、水と混和不能な溶剤L中で使用する請求項
1から5までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項7】 式IIIの化合物をアルカリ性水溶液に
加える請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項8】 請求項1から7までのいずれか1項記載
の方法により製造される一般式I: 【化3】 [式中、 Rは水素原子またはメチル基およびR1は場合により置
換のフェニル基または1〜24個の炭素原子を有する場
合により置換の、場合により環式のアルキル基を表わ
す]のチオ(メタ)アクリル酸エステル。 - 【請求項9】 請求項8記載の一般式Iのチオール(メ
タ)アクリル酸エステルをモノマーとして使用すること
を特徴とするラジカル重合方法。
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