JPS5917116B2 - 新規な4−アリルオキシメチル−2,2−ジアルキル−1,3−ジオキソラン化合物の製造方法 - Google Patents

新規な4−アリルオキシメチル−2,2−ジアルキル−1,3−ジオキソラン化合物の製造方法

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JPS5917116B2
JPS5917116B2 JP51011719A JP1171976A JPS5917116B2 JP S5917116 B2 JPS5917116 B2 JP S5917116B2 JP 51011719 A JP51011719 A JP 51011719A JP 1171976 A JP1171976 A JP 1171976A JP S5917116 B2 JPS5917116 B2 JP S5917116B2
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Japan
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ketone
methyl
allyloxymethyl
dialkyl
water
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芳訓 中島
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NAGOYASHI
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 5 本発明は、次式二 CH2=CH−CH2−0−CH2−CH−CH210
\//\ (式中、R、はメチル基、R2は炭素原子2〜5個15
を有するアルキル基を示す)で表わされる新規な4−ア
リルオキシメチルー2・ 2’−ジアルキルー1・3−
ジオキソラン類の製造方法に関するものである。
本発明に従えば、上式で示される化合物は、アリルグリ
シジルエーテルと過剰のケトンと2θ を酸触媒のもと
で反応させることにより、得られる。ところで、この本
発明で対象とする4−アリルオキシメチルー2 ・2’
−ジアルキルー1 ・ 3−ジオキソラン類の合成に際
しては、従来にあつては、254−ヒドロオキシメチル
ー1 ・ 3−ジオキソランと(1)・・ロゲン化アリ
ルによる直接エーテル化方法や、(2)ビニルアルキル
エーテルとのエーテル交換法などが利用されている。
これらの中で、(工)の方法は、発熱による副反応で収
率が低下すること、30また(2)の方法は反応時間が
長くかかる等という難点があるため、実用上問題がある
。本発明は、これらの方法に伴う欠点を克服した新しい
方法に関するものである。本発明に使用されるアリルグ
リシジルエーテル万 は、重合可能なビニル基:CH2
=CH−及びエポキシ基:CH2−CH−を有している
ことから、こ\/れらの何れか一方の基を重合或は共重
合することにより、反応性を持つた重合体又は共重合体
として、或いはまたエポキシ基の反応性を利用して高分
子材料の改質などに応用され、その用途は、塗料、接着
剤、感光材料、繊維加工材料など広範囲にわたつている
このような特徴ある性能は、他の分野においても期待が
寄せられ、今後ますます工業的な用途に利用される可能
性を秘めている。
そこで、本発明者らは、このような特性を有するアリル
グリシジルエーテルをさらに高度に利用することを目的
に、エポキシ基の反応性に注目して、種々の用途を持つ
と考えられるケタール化合物:4−アリルオキシメチル
−2・2′−ジアルキル−1・3−ジオキソランの合成
を試みたところ、リン酸触媒若しくは硫酸触媒のもとで
エポキシ基とケトンが反応して、ジオキソラン環を生成
し、非常に簡単な操作によつて、前記一般式にて示され
るような化合物が高収率で、容易に得られることを見い
出した。
従米、エポキシ基をケトンと反応させると、リン酸エス
テル若しくは硫酸エステルの生成または架橋反応が起こ
り、1・3−ジオキソラン環を高収率で得ることは困難
であると考えられてきた。
しかしながら、本発明者らは、ケトンを通常考えられる
よりも多量に反応せしめると、かかるリン酸エステル若
しくは硫酸エステルまたは架橋反応が抑制されて、ジオ
キソラン環が高収率で得られることを見い出したのであ
る。すなわち、本発明は、アリルグリシジルエーテルに
対して10〜20倍モルの範囲内の大過剰のケトンを使
用するものであり、これに対して10倍モル未満のケト
ンの使用では、目的とする化合物を高収率で得ることが
出来ないのである。
また、20倍モル以上のケトンの使用も、経済性の点に
おいて望ましくないのである。一方、本発明に使用され
るケトンは、メチルエチルケトン、メチル−n−プロピ
ルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル−n−ブチ
ルケトン、若しくはメチル−n−アミルケトンであり、
このようなケトンを用いて初めて、目的とする前記一般
式にて示される化合物を有利に製造することができるの
である。
なお、アセトンの如き水に対する溶解性の大きなケトン
類を用いたり、水に難溶性であるアセトフエノンの如き
別種のケトン類を用いたりした場合においては、目的と
する化合物を分離することができず、従つてかかる化合
物を得ることができないのである。かくの如き本発明に
従うアリルグリシジルエーテルとケトンとの反応におい
て、触媒としては、リン酸若しくは硫酸が用いられ、そ
してそれらはより具体的には85%リン酸又は濃硫酸が
用いられ、アリルグリシジルエーテルに対して等モルで
使用されることが好ましい。
また、かかる反応を通じて、ビニル基の重合を禁止する
ために、通常使用されている重合禁止剤を、アリルグリ
シジルエーテルに対して0.05〜0.1重量%の割合
で添加する。
この重合禁止剤としては、例えばヒドロキノン、メチル
ヒドロキノン、塩化第二銅が挙げられるが、目的化合物
を得るための蒸溜の段階において、これら重合禁止剤の
留出物中への混入を避ける意味で、かかる重合禁止剤と
しては、塩化第二銅を添加することが望ましい。要する
に、本発明の方法は、具体的には、アリルグリシジルエ
ーテルに対して、重合禁止剤のヒドロキノン又は塩化第
二銅を0.05重量%と、85%リン酸又は濃硫酸を等
モル、更に所定のケトンを10〜20倍モル加えた混合
物を、冷却器の付いた反応フラスコ中において、60℃
で2時間攪拌して、反応を行なわしめることにより、エ
ポキシ基とケトンとの間でケタール化反応が起きること
を利用したものである。
そして、それらの反応溶液を室温まで冷却し、未反応の
リン酸及びリン酸エステル(硫酸を使用した場合、硫酸
及び硫酸エステル)を水洗により反応物から除去した後
、更に水洗および水酸化ナトリウム水溶液による中和を
行なうことにより、目的化合物を含む有機層が得られる
かかる有機層は、水に対する溶解性が小さく且つ比重の
小さい脂肪族ケトンを使用するものであるところから、
水とはつきり分離されることとなる。このことにより、
目的物を高収率で得ること、並びにケトンの回収ロスを
少なくすることが可能となる。このとき、中和が完全に
行なわれず酸性であると、蒸溜時にジオキソラン環が開
環して、重合物が生成される虞があるため、特に注意す
る必要がある。また、使用する水洗水は、ケトンが水へ
溶解するのをできるだけ抑えるため、氷で約5℃に冷や
した水を、反応溶液に対して約3倍量以内で使用するこ
とが望ましい。このようにして得られた有機層は、無水
硫酸カルシウムで乾燥した後、塩化第二銅と水酸化ナト
リウムを少量添加して、減圧下でケトンを留出させる。
この操作により、ケトンは大部分回収されて、再利用す
ることが可能となるため、製造コストの点で非常に有利
となる。そして、最終的に、褐色の粘稠な溶液が残るが
、これを真空蒸溜して、目的物の4−アリルオキシメチ
ル−2・ノージアルキル一1・3−ジオキソランを、収
率約45〜65%で得る。
本発明に係る化合物は、通常、ラジカル重合で使用され
る重合開始剤、例えば過酸化ベンゾイル、α・α5−ア
ゾビスイソブチロニトリル等が添加されることにより、
ビニル基を重合し、これによつて、ジオキソラン環が残
つた重合体又は共重合体を得ることができる。
また、これらの重合体及び共重合体は、酸性触媒、紫外
線照射、或いは加熱によつて架橋硬化し、溶剤不溶性の
強靭な樹脂となるところから、紫外線硬化塗料、感光材
料、或いはガラス用接着剤の成分として、広範囲の用途
に提供され得るものである。
以下に本発明の幾つかの実施例を示し、本発明を更に詳
細に明らかにするが、それらの実施例において、特記し
ない限り、〔%〕は重量単位、〔BP〕は沸点、〔n甘
〕は屈折率、〔d子0〕は比重、〔IR〕は赤外線吸収
スペクトル、〔MS]は質量スペクトル、及び〔GC〕
はガスクロマトグラフイを、それぞれ示すものとする。
実施例 1 4−アリルオキシメチル−2−メチル−2′一エチル一
1・3−ジオキソランの合成アリルグリシジルエーテル
607(0.52モル)ヒドロキノン0.03y1メチ
ルエチルケトン7007(9.7モル、18.7倍モル
)の混合物を反応フラスコに入れ、攪拌しながら、ゆつ
くりと85%リン酸60f1(0,52モル)を加え、
反応温度60℃で2時間攪拌して、反応を行なつた後、
反応溶液を室温まで冷却した。
この反応溶液を分液ロードに入れ、約5℃に冷やした蒸
溜水500m1を加えて、よく振盪した後、放置すると
、液は2層に分離した。かかる2層のうち、下層部分ぱ
取り除き、上層部分をさらに10%水酸化ナトリウム水
溶液1000m1で3回に分けて洗浄し、有機層を得た
。これを無水硫酸カルシウムを入れたビーカ一に流下し
て、しばらく放置することによつて、残存する微量の水
分を除去した。続いて、かかる溶液に、塩化第二銅の0
.1yと水酸化ナトリウムを少量加えた後、蒸溜7ラス
コに入れて、減圧蒸溜によりケトンを留出させ、残つた
粘稠な溶液を小さい蒸溜フラスコに移し替え、ウイグリ
ユ一精留塔を用いて速やかに真空蒸溜することにより、
Bp:75〜76℃/1.5mT1LHgの留分を得た
収率は、理論量に対して55%であつた。
また、n甘:1.4362、DIO:0.9575であ
つた。
IR(註1)は、30701297012930、28
7001n−1にアルキル基、1640(TrL−1に
ビニル基、1090cm−1にオキソラン環に、それぞ
れ基づく典型的な吸収ピークを示した。
GC(註2)は、保持時間4分のところに単一ピークを
示し、不純物は検出されなかつた。MS(註3)は、m
/e:186のところにフラグメントピークが現れ、分
子量とよく一致していた。元素分析結果 実施例 2 4−アリルオキシメチル−2−メチル−2/−フロピル
一1・3−ジオキソランの合成アリルグリシジルエーテ
ル60y(0.52モノ呟ヒドロキノン0.03y1メ
チル−n−プロピルケトン700y(8,1モル、15
.6倍モル)、85%リン酸607(0.52モル)を
反応フラスコに入れ、実施例1と同様の操作により、B
p:92〜93℃/2.5mTLHgの留分を得た。
収率は、理論量に対して65%であつた。また、n甘:
1.4380、DXO:0.9480であつた。IRは
、307012950、2930、2870CTrL−
1にアルキル基、1640?−1にビニル基、1090
?−1にオキソラン環に、そ打?如,其づ〈胞刑的Tr
吸収ピークを示した。
GCは、保持時間5分30秒のところに単一ピークを示
し、不純物は検出されなかつた。MSは、m/e:20
0のところにフラグメントピークが現れ、分子量とよく
一致していた。
元素分析結果実施例 3 4−アリルオキシメチル−2−メチル−2′−イソブチ
ル−1・3−ジオキソランの合成アリルグリシジルエー
テル507(0.43モル)ヒドロキノン0.0257
、メチルイソブチルケトン8007(8.16モル、1
8.9倍モル)、85%リン酸507(0.43モル)
を反応フラスコに入れ、実施例1と同様の操作により、
Bp:82〜83℃/1.5mmHgの留分を得た。
収率は、理論量に対して46%であつた。
また、n賃:1.4392、d!0:0.9356であ
つた。
IRは、3070、29701295012930、2
860CTrL−1にアルキル基、1640?−1にビ
ニル基、1090cTtL−1にオキソラン環に、それ
ぞれ基づく典型的な吸収ピークを示した。
GCは、保持時間6分45秒のところに単一ピークを示
し、不純物は検出されなかつた。
MSは、m/e:214のところにフラグメントピーク
が現れ、分子量とよく一致していた。
元素分析結果註1:IR測定は、食塩板を使用した。
註2:GC測定は、下記の条件で行なつた。
カラム:SE−3011.85m1160℃キヤリャー
ガス:N2、35m1/分検出器:熱伝導度検出器 註3:MS測定の条件は、イオン化電圧:15evを用
い、記録用オシログラフを使用した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 次式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_1はメチル基、R_2は炭素原子2〜5個
    有するアルキル基を示す)で表わされる化合物を製造す
    るに当たり、メチルエチルケトン、メチル−n−プロピ
    ルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル−n−ブチ
    ルケトン及びメチル−n−アミルケトンからなる群より
    選ばれた、水に対する溶解性が小さく、かつ水より比重
    が小さい脂肪族ケトンと、アリルグリシジルエーテルと
    を、前者が後者に対して10〜20倍モルの割合におい
    て、リン酸もしくは硫酸触媒のもとで反応させることを
    特徴とする4−アリルオキシメチル−2・2′−ジアル
    キル−1・3−ジオキソラン化合物の製造方法。
JP51011719A 1976-02-05 1976-02-05 新規な4−アリルオキシメチル−2,2−ジアルキル−1,3−ジオキソラン化合物の製造方法 Expired JPS5917116B2 (ja)

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JPS4922687A (ja) * 1972-06-09 1974-02-28

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