JPH09249613A - 新規脂環式化合物及びその製造方法 - Google Patents

新規脂環式化合物及びその製造方法

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JPH09249613A
JPH09249613A JP8059297A JP5929796A JPH09249613A JP H09249613 A JPH09249613 A JP H09249613A JP 8059297 A JP8059297 A JP 8059297A JP 5929796 A JP5929796 A JP 5929796A JP H09249613 A JPH09249613 A JP H09249613A
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JP
Japan
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dodecane
dicarboxylic acid
diester
carbon atoms
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JP8059297A
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Hideo Suzuki
秀雄 鈴木
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Nissan Chemical Corp
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ジシクロペンタジエンを原料として、その骨
格の特異性を生かした諸物性の改良されたポリエステル
の原料モノマーとなる新規なノルボルナン骨格を有する
脂環式ジカルボン酸ジエステル及びその製造方法の提供
を目的とする。 【解決手段】 構造式〔1〕で表されるテトラシクロ
〔7,2,0,12,8 ,0 3,7 〕ドデカン−10,11
−ジカルボン酸及びそのジエステルに関する。また、構
造式〔2〕で表されるテトラシクロ〔7.2.0.1
2.8 ,03.7 〕ドデカン−4,10−ジエン−10,1
1−ジカルボン酸及びそのジエステルを還元することを
特徴とする前記構造式〔1〕で表されるテトラシクロ
〔7.2.0.12.8 ,03.7 〕ドデカン−10,11
−ジカルボン酸及びそのジエステルの製造方法に関す
る。 【化1】 (式中、R1、R2はそれぞれ独立して水素原子、炭素数
1〜6のアルキル基、炭素数5又は6のシクロアルキル
基を表す。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、式〔1〕
【0002】
【化3】
【0003】(式中、R1、R2はそれぞれ独立して水素
原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5又は6のシ
クロアルキル基を表す。)で表される新規なノルボルナ
ン骨格を有する脂環式ジカルボン酸及びそのジエステル
であるジアルキルテトラシクロ〔7.2.0.12.8
3.7 〕ドデカン−10,11−ジカルボン酸及びその
ジエステル及びその製造方法に関する。ノルボルナン骨
格を有するジカルボン酸ジエステルは、一般にエポキシ
熱硬化剤、ポリエステル樹脂等の樹脂分野の中間原料と
して有用な化合物である。
【0004】
【従来の技術】従来ノルボルナン骨格を有するポリエス
テルはガラス転移温度が高く、寸法安定性が優れており
写真用フィルムのベース等に用いられている(米国防衛
特許第896033号)。これまでのノルボルナン骨格
を有する多環式化合物の合成には、多くの場合多工程を
要し、製造コスト面で不利を強いられていた。
【0005】一方、ノルボルネル誘導体とジメチルアセ
チレンジカルボキシレートからルテニウム触媒を用いて
それらの〔2+2〕クロス付加体を合成する方法は知ら
れている(ジヤーナル オブ オーガニック ケミスト
リー 44巻 25号 4492〜4496頁(197
9年)。しかし、実用的に安価で大量に入手可能なジシ
クロペンタジエンを原料にした検討はなされていなかっ
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】工業的に経済的価値が
高いジシクロペンタジエンを原料として、その骨格の特
異性を生かした諸物性の改良されたポリエステルの原料
モノマーとなる新規なノルボルナン骨格を有する脂環式
ジカルボン酸ジエステル及びその製造方法の提供を目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、構造式〔1〕
で表される
【0008】
【化4】
【0009】(式中、R1、R2はそれぞれ独立して水素
原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5又は6のシ
クロアルキル基を表す。)テトラシクロ〔7,2,0,
2,8 ,03,7 〕ドデカン−10,11−ジカルボン酸
及びそのジエステルに関する。また、構造式〔2〕で表
される
【0010】
【化5】
【0011】(式中、R1、R2はそれぞれ独立して水素
原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5又は6のシ
クロアルキル基を表す。)テトラシクロ〔7.2.0.
2.8 ,03.7 〕ドデカン−4,10−ジエン−10,
11−ジカルボン酸及びそのジエステルを還元すること
を特徴とする前記構造式〔1〕で表されるテトラシクロ
〔7.2.0.12.8 ,03.7 〕ドデカン−10,11
−ジカルボン酸及びそのジエステルの製造方法に関す
る。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明者らは、すでに、ジシクロ
ペンタジエンとジアルキルアセチレンジカルボキシレー
トから触媒として周期律表第8族金属を用いて付加反応
させることによって上記の構造式〔2〕で表されるテト
ラシクロ〔7.2.0.12.8 ,03. 7 〕ドデカン−
4,10−ジエン−10,11−ジカルボン酸及びその
ジエステルを得ている(特願平7−236558号)。
【0013】本発明は、これらを還元することによりさ
らに高性能が期待される上記式〔1〕で表されるジアル
キルテトラシクロ〔7.2.0.12.8 ,03.7 〕ドデ
カン−10,11−ジカルボン酸及びそのジエステルに
関する。以下、本発明化合物の製造方法について述べ
る。原料のジアルキルテトラシクロ〔7.2.0.1
2.8 ,03.7 〕ドデカン−4,10−ジエン−10,1
1−ジカルボキシレート(以下TCDEと略す。)は、
次のスキームに従い製造される。
【0014】
【化6】
【0015】(式中、R1、R2はそれぞれ独立して水素
原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5又は6のシ
クロアルキル基を表す。) 即ち、ジシクロペンタジエン(DCPD)とジアルキル
アセチレンジカルボキシレートから触媒を用いてTCD
Eが得られる。触媒としては、周期律表第8族金属が用
いられ、特にはルテニウムが好ましい。その形態として
は、ジヒドリドテトラキス(トリフェニルホスフィン)
ルテニウムやジヒドリドカルボニルトリス(トリフェニ
ルホスフィン)ルテニウム等に代表される錯体触媒が好
ましい。
【0016】この付加反応で得られた粗TCDEは、蒸
留やカラムクロマトグラフィーで精製した後次の還元反
応に用いられる。本発明の還元反応は、次のスキームで
表される。
【0017】
【化7】
【0018】(式中、R1、R2はそれぞれ独立して水素
原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5又は6のシ
クロアルキル基を表す。) なお、R1、R2が水素原子のジカルボン酸は、TCDE
を加水分解して得ることができる。ここで用いられる還
元反応は、二重結合を単結合にする種々の一般的還元法
が適用できる。例えば、 (1)金属および金属塩による還元 (2)金属水素化物による還元 (3)金属水素錯化合物による還元 (4)ジボランおよび置換ボランによる還元 (5)ヒドラジンによる還元 (6)ジイミド還元 (7)リン化合物による還元 (8)電解還元 (9)接触還元等を挙げることができる。
【0019】これらの中で、最も実用的方法は接触還元
方法である。本発明で採用できる接触還元法は以下の通
りである。触媒金属としては、周期律表第8族のパラジ
ウム、ルテニウム、ロジウム、白金、ニッケル、コバル
ト及び鉄又第1族の銅等が使用できる。これらの金属は
単独で、又は、他の元素と複合させた多元系で使用され
る。それらの使用形態は、各金属単身、ラネー型触媒、
ケイソウ土、アルミナ、ゼオライト、炭素及びその他の
担体に担持させた触媒及び錯体触媒等が挙げられる。
【0020】具体的には、パラジウム−炭素、ルテニウ
ム−炭素、ロジウム−炭素、白金−炭素、パラジウム−
アルミナ、ルテニウム−アルミナ、ロジウム−アルミ
ナ、白金−アルミナ、還元ニッケル、還元コバルト、ラ
ネーニッケル、ラネーコバルト、ラネー銅、酸化銅、銅
クロマト、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロ
ジウム、クロロヒドリドトリス(トリフェニルホスフィ
ン)ルテニウム、ジクロロトリス(トリフェニルホスフ
ィン)ルテニウム及びヒドリドカルボニルトリス(トリ
フェニルホスフィン)イリジウム等が挙げられる。これ
らの中で特に好ましいものはパラジウム−炭素及びルテ
ニウム−炭素等である。
【0021】触媒の使用量は、5%金属担持触媒として
基質に対し0.1〜30重量%が、特には、0.5〜2
0重量%が好ましい。溶媒は、メタノール、エタノール
及びプロパノール等に代表されるアルコール類、ジオキ
サン、テトラヒドロフラン及びジメトキシエタン等に代
表されるエーテル類及び酢酸エチル及び酢酸プロピル等
に代表されるエステル類等が使用できる。
【0022】その使用量は、原料に対し1〜50重量倍
の範囲が、特には、3〜10重量倍の範囲が好ましい。
水素圧は常圧から100kg/cm2 の範囲が、特に
は、常圧から30kg/cm2 の範囲が好ましい。温度
は、0〜150℃の範囲が、特には、10〜100℃の
範囲が好ましい。
【0023】反応は、水素吸収量によって追跡すること
ができ、理論水素量の吸収後サンプリングしガスクロマ
トグラフィーで分析し確認することができる。本反応
は、回分式でも連続反応でも可能である。反応後は、濾
過により触媒を除いた後、さらに濃縮後蒸留又は、カラ
ムクロマトグラフィーで精製することができる。
【0024】一方、目的物の一つであるテトラシクロ
〔7.2.0.12.8 ,03.7 〕ドデカン−10,11
−ジカルホン酸(以下TCDDCと略す)を得る方法に
は、もう一つの方法がある。即ち、次のスキームに示さ
れる様にTCDEを還元して得られたテトラヒドロTC
DEを加水分解することにより容易に得られる。
【0025】
【化8】
【0026】(式中、R1、R2はそれぞれ独立して水素
原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5又は6のシ
クロアルキル基を表す。) この加水分解反応条件は、通常のアルキルエステル誘導
体を加水分解してアルキルカルボン酸誘導体にする方法
が適用できる。酸による方法も可能であるが、一般に
は、塩基による方法が高収率である。塩基としては、ア
ルカリ金属及びアルカリ土類金属の水酸化物を用いるの
が経済的に好ましい。具体的には、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、水酸化カルシウム及び水酸化バリウム
等であり、特には、水酸化ナトリウムが最も好ましい。
【0027】その使用量は、基質に対し2〜3当量が、
特には2〜2.4当量が好ましい。溶媒としては、アル
コールと水の混合系が一般的である。アルコールの種類
としては、メタノール、エタノール及びプロパノール等
の低級アルコールが好ましい。その使用量は、基質に対
し、1〜20重量倍が、特には、2〜10重量倍が好ま
しい。水の添加量は、基質に対し0.1〜20重量倍が
特には、1〜10重量倍が好ましい。アルコールと水の
混合比は、重量比で1対20から20対1の間で選択で
き、特には1対5から5対1間で選択するのが好まし
い。
【0028】反応後は、アルコールを留去した後、水を
加えてから酸沈させてTCDDCの粗結晶が得られる。
これを再結晶法又は、カラムクロマトグラフィー法で精
製することにより、TCDDCの純品が得られる。
【0029】
【実施例】以下、実施例によりさらに具体的に本発明を
説明するが、これらによって本発明は何ら制限されるも
のではない。 実施例1 ジメチルテトラシクロ〔7.2.0.12.8 ,03.7
ドデカン−4,10−ジエン−10,11−ジカルボキ
シレート4g(純度91.5%)、5%Pd−C(50
%含水品)0.2g及びメタノール30gを100ml
オートクレーブに仕込み窒素置換後水素圧20kg/c
2 とし室温(28℃)で撹拌を開始した。
【0030】間もなく内温が31℃に上昇し、1時間で
水素圧12kg/cm2 で吸収が停止した。さらに30
分撹拌を行った後反応を終了させた。オートクレーブ内
に残余した水素ガスを放出した後、反応液を取出し、濾
過により触媒を分離し濾液を濃縮すると油状物質3.9
gが得られた。この油状物質をカラムクロマトグラフィ
ー(溶出溶媒:ヘプタン/酢酸エチル=9/1)で精製
すると純度95.6%の留分(濃縮後固化)2.8gを
得た。この結晶をヘプタンに加熱溶解後氷冷することに
より再結晶化させ、濾過乾燥することにより純度99.
7%の結晶2.5gを得た。
【0031】この結晶の分析結果は、以下の通りであっ
た。 MASS(EI+ m/e(%):278(M+ ,6
8),247(30),218(31),178(5
9),145(100),113(72),91(5
7),66(55)1 H−NMR(CDCl3 ,TMS,δppm ):3.6
6(s,6H,CH3 ),3.63(d,J=9.7
6,2H),2.73(d,J=8.54,2H),
2.46(s,2H),2.41(s,2H),2.1
9(d,J=9.23,1H),1.40〜1.60
(m,7H) 融点:60.0〜61.0℃ 以上から本化合物は、目的とするジメチルテトラシクロ
〔7.2.0.12.8,03.7 〕ドデカン−10,11
−ジカルボキシレートであることを確認した。
【0032】実施例2 ジメチルテトラシクロ〔7.2.0.12.8 ,03.7
ドデカン−4,10−ジエン−10,11−ジカルボキ
シレート3.8g(純度96.2%)、ラネーニッケル
1.0g(川研ファイン(株)製NDT−90、水懸濁
物)及びメタノール40gを100mlオートクレーブ
に仕込み窒素置換後水素圧20kg/cm2 、温度80
℃で4時間撹拌し、水素吸収が停止した。さらに30分
間撹拌を行った後冷却し反応を終了とした。オートクレ
ーブ内に残余した水素ガスを放出した後反応液を取出
し、濾過により触媒を分離し、濾液を濃縮すると油状物
質3.7gが得られた。
【0033】この油状物質をガスクロマトグラフィーで
分析の結果、目的とするジメチルテトラシクロ〔7.
2.0.12.8 ,03.7 〕ドデカン−10,11−ジカ
ルボキシレートが純度91.2%で含まれていることが
判った。
【0034】実施例3 ジメチルテトラシクロ〔7.2.0.12.8 ,03.7
ドデカン−10,11−ジカルボキシレート2.78g
(10mmol)とメタノール5gを四口反応フラスコ
に仕込み、この冷却撹拌下に水酸化ナトリウム1.6g
(40mmol)を水10mlに溶解した溶液を滴下し
た。次に昇温し、78℃で2時間還流撹拌した。続いて
濃縮メタノールを留去した。そこへ水と濃塩酸を加え結
晶を析出させた。この結晶を濾取しさらに水及び1,2
−ジクロロエタンで洗浄後減圧乾燥し、白色結晶2.1
gが得られた。
【0035】この結晶の分析結果は、以下の通りであっ
た。 MASS(FD+ m/e(%): 250(M+1,1
00),233(90),198(16),146(2
3)1 H−NMR(CDCl3+d6−DMSO,TMS,δ
ppm ):3.64(dd,J=7.69,7.87H
z,1H),2.60〜2.56(m,1H),2.3
7(s,1H),2.32(s,1H),2.16
(s,1H),1.94(d,J=10.9,Hz,1
H),1.58〜1.379(m,7H) 融点:228〜230℃ 以上から本化合物は、目的とするテトラシクロ〔7.
2.0.12.6,03.7〕ドデカン−10,11−ジカル
ボン酸(TCDDC)であることが確認した。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得たジメチルテトラシクロ〔7.
2.0.12.8,03.7 〕ドデカン−10,11−ジカ
ルボキシレートについての1H−NMRチャート。
【図2】実施例3で得たテトラシクロ〔7.2.0.1
2.6,03.7 〕ドデカン−10,11−ジカルボン酸に
ついての1H−NMRチャート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 構造式〔1〕で表される 【化1】 (式中、R1、R2はそれぞれ独立して水素原子、炭素数
    1〜6のアルキル基、炭素数5又は6のシクロアルキル
    基を表す。)テトラシクロ〔7,2,0,12,8 ,0
    3,7 〕ドデカン−10,11−ジカルボン酸及びそのジ
    エステル。
  2. 【請求項2】 構造式〔2〕で表される 【化2】 (式中、R1、R2はそれぞれ独立して水素原子、炭素数
    1〜6のアルキル基、炭素数5又は6のシクロアルキル
    基を表す。)テトラシクロ〔7.2.0.12.8 ,0
    3.7 〕ドデカン−4,10−ジエン−10,11−ジカ
    ルボン酸及びそのジエステルを還元することを特徴とす
    る前記構造式〔1〕で表されるテトラシクロ〔7.2.
    0.12.8 ,03.7 〕ドデカン−10,11−ジカルボ
    ン酸及びそのジエステルの製造方法。
  3. 【請求項3】 還元方法が金属触媒を用いる水素分子に
    よる接触還元法である請求項2記載のテトラシクロ
    〔7.2.0.12.8 ,03.7〕ドデカン−10,11
    −ジカルボン酸及びそのジエステルの製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002020353A (ja) * 2000-07-04 2002-01-23 Nissan Chem Ind Ltd 新規シクロペンテノン化合物及びその製造法
JP2004533455A (ja) * 2001-05-18 2004-11-04 ザ クイーンズ ユニバーシティ オブ ベルファスト 水素化法
CN107141420A (zh) * 2017-06-06 2017-09-08 无锡阿科力科技股份有限公司 无苯乙烯低收缩型不饱和聚酯树脂及其制备方法

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