KR102460443B1 - Method for manufacturing alicyclic acrylate derivatives - Google Patents
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Abstract
지환성 아크릴유도체를 포함하는 조성물이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 지환성 아크릴유도체를 포함하는 조성물은 지환성 아크릴레이트 화합물을 포함하되 부반응물인 아민 유도체를 포함하지 않는다.A composition comprising an alicyclic acrylic derivative is disclosed. The composition comprising an alicyclic acrylic derivative according to an embodiment of the present invention includes an alicyclic acrylate compound, but does not include an amine derivative as a side reaction product.
Description
본 발명은 지환성 아크릴유도체의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부반응물로써 아민 유도체의 생성을 억제할 수 있는 지환성 아크릴유도체의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an alicyclic acrylic derivative, and more particularly, to a method for producing an alicyclic acrylic derivative capable of inhibiting the production of an amine derivative as a side reaction product.
포토레지스트는 이미지의 기판에의 전사에 사용되는 광감수성 물질이다. 포토레지스트 코팅층이 기판 상에 형성된 상태에서 광원에 노출되면 기판의 선택적 처리를 허용하는 릴리프 이미지를 제공할 수 있게 된다.A photoresist is a photosensitive material used to transfer an image to a substrate. When a photoresist coating layer is formed on a substrate and exposed to a light source, it becomes possible to provide a relief image allowing selective processing of the substrate.
상기의 포토레지스트는 다양한 방식으로 합성한 다양한 종류가 존재하나 그중에서 알코올류 화합물과 메타크릴산 클로라이드(Methacryloyl chloride)를 반응시켜 지환성 아크릴유도체를 합성하는 방식이 널리 사용되고 있다.There are various types of the photoresist synthesized by various methods, but among them, a method of synthesizing an alicyclic acrylic derivative by reacting an alcohol compound with methacryloyl chloride is widely used.
상기 반응에서 트라이에틸아민 (Triethylamine)을 중화제로서 사용하는 것이 일반적인데 이 경우 부반응물로써 다양한 형태의 아민 유도체의 생성이 수반되는바 제품의 품질에 악영향을 줄 수 있다는 문제점이 있었다.In the above reaction, it is common to use triethylamine as a neutralizing agent. In this case, as a side reaction product, various types of amine derivatives are produced, which may adversely affect the quality of the product.
이에, 아민 유도체의 생성을 억제하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 새로운 형태의 지환성 아크릴유도체 제조방법에 대한 필요성이 대두되었다.Accordingly, there has been a need for a new type of alicyclic acrylic derivative manufacturing method capable of improving product quality by suppressing the generation of amine derivatives.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 부반응물인 아민 유도체의 생성을 억제할 수 있는 지환성 아크릴유도체를 제조 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for preparing an alicyclic acrylic derivative capable of inhibiting the production of an amine derivative as a side reaction product.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 지환성 아크릴유도체를 포함하는 조성물은 지환식 탄화수소기를 포함하는 화합물과 식(I)로 표시되는 화합물을 반응시켜 합성한 식 (Ⅱ)로 표시되는 지환성 아크릴 유도체를 포함하되 식 (Ⅲ) 또는 식 (Ⅳ)로 표시되는 부반응물인 아민 유도체를 포함하지 않는다.A composition comprising an alicyclic acrylic derivative according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is synthesized by reacting a compound containing an alicyclic hydrocarbon group with a compound represented by Formula (I) with Formula (II) Including the alicyclic acrylic derivative represented by the formula (III) or the amine derivative as a side reaction product represented by the formula (IV) is not included.
여기에서, R2는 탄소수 C1 - C10의 선형 또는 분기형의 알킬기, 방향족 화합물 중 어느 하나, R4는 할로겐화 원소, 알콕시, (메타)아크릴레이트 중 어느 하나이고, Z는 지환식 탄화수소기를 형성하는 3-5개의 탄소 원자이다.Here, R2 is a C1-C10 linear or branched alkyl group, any one of an aromatic compound, R4 is any one of halogenated elements, alkoxy, and (meth)acrylate, and Z is 3- forming an alicyclic hydrocarbon group 5 carbon atoms.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지환식 탄화수소기를 포함하는According to an embodiment of the present invention, comprising the alicyclic hydrocarbon group
화합물은 
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지환식 탄화수소기를 포함하는 화합물은, 이음이온성 화합물과 식
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 식 
본 발명의 일 실시예에 따르면, 중화제로서 트라이에틸아민(triethylamine)의 부재하 상기 지환식 탄화수소기를 포함하는 화합물과 상기 식(I)로 표시되는 화합물을 반응시켜 합성한 식 (Ⅱ)로 표시되는 지환성 아크릴레이트 화합물을 합성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the absence of triethylamine as a neutralizing agent, the compound containing the alicyclic hydrocarbon group and the compound represented by the formula (I) are reacted with the compound represented by the formula (II) An alicyclic acrylate compound can be synthesized.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지환성 아크릴유도체 제조 방법은 이음이온(dianion)성 화합물과 하기식 (Ⅴ)로 표시되는 화합물을 반응시켜 하기식 (Ⅵ)로 표시되는 화합물을 합성하는 단계 및A method for preparing an alicyclic acrylic derivative according to another embodiment of the present invention comprises the steps of reacting a dianion compound with a compound represented by the following formula (V) to synthesize a compound represented by the following formula (VI) and
식 (Ⅵ)의 화합물을 식 (Ⅶ)의 화합물과 반응시켜 식(Ⅷ)의 지환성 아크릴레이트 화합물을 합성하는 단계를 포함한다.and reacting the compound of formula (VI) with the compound of formula (VII) to synthesize an alicyclic acrylate compound of formula (VIII).
여기에서, R2는 탄소수 C1 - C10의 선형 또는 분기형의 알킬기, 방향족 화합물 중 어느 하나, R3는 C1~C8 알콕시, 무수물, 할로겐화 원소 중 어느 하나, R4는 할로겐화 원소, 알콕시, 메타아크릴레이트 중 어느 하나이고, 이며 X는 할로겐족 원소, Y는 1족 또는 2족의 금속성 원소이다.Here, R2 is a C1-C10 linear or branched alkyl group, any one of an aromatic compound, R3 is a C1-C8 alkoxy, anhydride, any one of a halogenated element, R4 is a halogenated element, any one of alkoxy, methacrylate One, , X is a halogen element, and Y is a Group 1 or 2 metallic element.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 식 (Ⅴ)의 화합물은 메틸 이소부틸레이트(Methyl isobutylate)일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the compound of formula (V) may be methyl isobutylate.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 식 (Ⅵ)의 화합물은 Z는 지환식 탄화수소기를 형성하는 4개의 탄소원자이고 R2는 이소프로필일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the compound of formula (VI), Z may be 4 carbon atoms forming an alicyclic hydrocarbon group, and R2 may be isopropyl.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 식 (Ⅵ)의 화합물로의 전환률은 95%이상이고, 상기 식 (Ⅷ) 90% 이상일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the conversion rate to the compound of formula (VI) may be 95% or more, and the formula (VIII) may be 90% or more.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트용 화합물의 제조방법은 원료의 전환률이 높고, 수율이 높으며 알코올을 따로 분리하는 과정을 거치지 않아 공정이 간단하며 경제적이다.As described above, the method for manufacturing a compound for photoresist according to an embodiment of the present invention has a high conversion rate of raw materials, a high yield, and is simple and economical because it does not go through a separate process for separating alcohol.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments published below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments make the publication of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.
또한, 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함될 수 있다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Also, in the present specification, the singular form may also include a plural form unless otherwise specified in the text. As used herein, “comprises” and/or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements mentioned. or addition is not excluded.
본 발명의 일시예에 따른 지환성 아크릴유도체 제조방법은 지환식 탄화수소기를 포함하는 화합물로부터 지환성 아크릴유도체를 합성하는 과정을 포함한다.The method for producing an alicyclic acrylic derivative according to an embodiment of the present invention includes a process of synthesizing an alicyclic acrylic derivative from a compound containing an alicyclic hydrocarbon group.
이하에서는 지환식 탄화수소기를 포함하는 화합물을 합성하는 고리화 반응을 제1 반응이라고 하고 지환식 탄화수소기를 포함하는 화합물로부터 지환성 아크릴유도체를 합성하는 반응을 제2 반응이라고 한다.Hereinafter, a cyclization reaction for synthesizing a compound containing an alicyclic hydrocarbon group is referred to as a first reaction, and a reaction for synthesizing an alicyclic acrylic derivative from a compound containing an alicyclic hydrocarbon group is referred to as a second reaction.
제1 반응인 고리화 반응과 제2 반응인 지환성 아크릴유도체 합성 반응은 순차적으로 진행된다. 구체적으로 제1 반응과 제2 반응은 하나의 반응 용기 내에서 연속적으로 진행될 수 있다.The first reaction, the cyclization reaction, and the second reaction, the alicyclic acrylic derivative synthesis reaction, proceed sequentially. Specifically, the first reaction and the second reaction may be continuously performed in one reaction vessel.
이하에서는 지환성 아크릴유도체를 제조하기 위한 제1 반응과 제2 반응을 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the first reaction and the second reaction for preparing the alicyclic acrylic derivative will be described in detail.
제1 반응 : 고리화 반응1st Reaction: Cyclization Reaction
본 발명의 일 실시예에 따른 지환성 아크릴유도체를 제조하기 위한 고리화 반응은 이음이온성(dianion) 화합물과 금속성 양이온간의 반응으로 진행된다.The cyclization reaction for preparing an alicyclic acrylic derivative according to an embodiment of the present invention proceeds as a reaction between a dianion compound and a metallic cation.
여기에서 이음이온성 화합물은 하기의 화학식 1 또는 화학식 2로 표시될 수 있다.Here, the dianionic compound may be represented by the following Chemical Formula 1 or Chemical Formula 2.
여기에서, X는 할로겐화 원소, Y는 1족 또는 2족의 금속성 원소, R1은 탄소수 C3-C7의 알킬기 중 어느 하나일 수 있다. 바람직하게, X는 염소, 브롬 요오드 중 하나일 수 있고 Y는 리튬, 마그네슘 중 하나이며 R1은 탄소수 4개의 알킬기일 수 있다.Here, X may be a halogen element, Y may be a Group 1 or Group 2 metallic element, and R 1 may be any one of a C3-C7 alkyl group. Preferably, X may be one of chlorine and bromine iodine, Y may be one of lithium and magnesium, and R1 may be an alkyl group having 4 carbon atoms.
이음이온성 화합물이 화학식 1로 표시되는 화합물인 경우 이음이온성 화합물은 1,4-디클로로부탄, 1,4-디브로모부탄, 1,4-디아이오딘부탄 중 어느 하나와 마그네슘 시약을 반응시켜 수득한 화합물일 수 있다.When the dianionic compound is a compound represented by Formula 1, the dianionic compound is obtained by reacting any one of 1,4-dichlorobutane, 1,4-dibromobutane, and 1,4-diiodinebutane with a magnesium reagent. It may be the obtained compound.
이를 반응식으로 표시하면 다음과 같다.This can be expressed as a reaction equation as follows.
또는 이음이온성 화합물이 화학식 2로 표시되는 화합물인 경우 이음이온성 화합물은 화합물은 1,4-디클로로부탄, 1,4-디브로모부탄, 1,4-디아이오딘부탄 중 어느 하나와 리튬 시약을 반응시켜 수득한 화합물일 수 있다.Alternatively, when the dianionic compound is a compound represented by Formula 2, the dianionic compound is a lithium reagent with any one of 1,4-dichlorobutane, 1,4-dibromobutane, and 1,4-diiodinebutane. It may be a compound obtained by reacting
이를 반응식으로 표시하면 다음과 같다This can be expressed as a reaction equation as follows:
상술한 이음이온성 화합물이 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 반응하면 고리화 반응이 진행된다.When the above-described dianionic compound reacts with a compound represented by the following formula (3), a cyclization reaction proceeds.
여기에서, R2는 탄소수 C1 내지 C10의 선형(linear) 또는 분기형(branched)의 알킬기, 방향족 화합물 중 어느 하나이고, R3는 C1~C8 알콕시, 무수물, 할로겐화 원소 중 어느 하나일 수 있다.Here, R2 is a C1 to C10 linear or branched alkyl group or any one of an aromatic compound, and R3 is a C1 to C8 alkoxy, anhydride, or halogenated element. may be any one of
바람직하게, 화학식 3으로 표시되는 화합물은 화학식 4로 표시되는 메틸 이소부틸레이트(Methyl isobutylate)일 수 있다.Preferably, the compound represented by Formula 3 may be methyl isobutylate represented by Formula 4.
상기 고리화 반응을 통해 생성된 화합물은 화학식 5로 표시될 수 있다.The compound produced through the cyclization reaction may be represented by Chemical Formula 5.
여기에서, Z는 탄소원자와 함께 탄소수 3~5개의 지환식 탄화수소기를 형성하는데 필요한 복수개의 탄소원자를 의미한다. 바람직하게, 화학식 5로 표시되는 고리 화합물은 R2가 이소프로필, 메틸, 에틸, t-부틸 중 어느 하나이고 Y는 Mg이며 Z는 4개의 지환식 탄화수소인 1-isopropyl-cycloopentanok(IPCPOH)일 수 있다.Here, Z means a plurality of carbon atoms necessary to form an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 5 carbon atoms together with a carbon atom. Preferably, the cyclic compound represented by Formula 5 may be 1-isopropyl-cycloopentanok (IPCPOH), in which R2 is any one of isopropyl, methyl, ethyl, and t-butyl, Y is Mg, and Z is four alicyclic hydrocarbons. .
한편, 본 발명의 일 실시예에 따라 출발 물질인 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물로부터 생성된 화학식 5로 표시되는 고리 화합물로의 전환율은 90% 이상일 수 있다. 바람직하게는, 화학식 5로 표현되는 화합물로의 전환률은 95%일 수 있다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the conversion rate from the compound represented by Formula 1 or Formula 2 as a starting material to the cyclic compound represented by Formula 5 may be 90% or more. Preferably, the conversion rate to the compound represented by Formula 5 may be 95%.
상술한 전환률은 화학식 5에 따른 화합물을 산으로 처리한 후 가스 크로마토그래피 분석을 수행한 결과, 화학식 5에 따른 화합물이 차지하는 질량비를 의미한다.As a result of gas chromatography analysis after treating the compound according to Chemical Formula 5 with an acid, the above-mentioned conversion means a mass ratio occupied by the compound according to Chemical Formula 5.
구체적으로, 화학식 5에 따른 화합물의 질량을 메틸 이소부틸레이트와 화학식 5에 따른 화합물 그리고 이 밖의 부반응물의 질량의 합으로 나눈 비율을 의미한다.Specifically, it refers to a ratio obtained by dividing the mass of the compound according to Chemical Formula 5 by the sum of the masses of methyl isobutylate, the compound according to Chemical Formula 5, and other side reactants.
상기 과정을 통해 제1 반응인 고리화 반응이 종료되면 동일한 반응 용기 내에서 연속적으로 제2 반응인 지환성 아크릴유도체 합성 반응이 개시된다. 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 반응을 상세하게 설명하도록 한다.When the first reaction, the cyclization reaction, is terminated through the above process, the second reaction, the alicyclic acrylic derivative synthesis reaction, is continuously started in the same reaction vessel. Hereinafter, the second reaction according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
제2 반응 : 지환성 아크릴유도체 합성 반응Second reaction: alicyclic acrylic derivative synthesis reaction
제1 반응인 고리화 반응의 생성물인 화학식 5로 표시되는 화합물은 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물과 반응한다.The compound represented by Formula 5, which is a product of the first reaction, the cyclization reaction, reacts with a compound represented by Formula 6 below.
여기에서, R4는 할로겐화 원소, 알콕시, 메타아크릴레이트 중 하나일 수 있다. 바람직하게는 화학식 6으로 표시되는 화합물은 알킬(메트)아크릴레이트, 디(메트)아크릴안하이드라이드, 아크릴로일 클로라이드 중 하나일 수 있다.Here, R4 may be one of halogenated elements, alkoxy, and methacrylate. Preferably, the compound represented by Formula 6 may be one of alkyl (meth) acrylate, di (meth) acrylanhydride, and acryloyl chloride.
지환성 아크릴유도체 합성 반응은 화학식 5로 표시되는 화합물과 염산 및 화화식 6에 따른 화합물을 반응시킬 경우 에스테르화(esterification) 반응이 진행되어 하기 화학식 7로 표시되는 지환성 아크릴유도체가 생성된다. 이때, 화학식7로 표시되는 화합물의 순도를 높이기 위해 후속적인 분리 공정 또는 분별 증류 공정이 더 수행될 수도 있다.In the alicyclic acrylic derivative synthesis reaction, when the compound represented by Chemical Formula 5 is reacted with hydrochloric acid and a compound according to Chemical Formula 6, an esterification reaction proceeds to produce an alicyclic acrylic derivative represented by the following Chemical Formula 7. In this case, in order to increase the purity of the compound represented by Formula 7, a subsequent separation process or fractional distillation process may be further performed.
상술한 방법으로 제조된 최종산물인 화학식 7에 따른 화합물의 전환률은 90%이상일 수 있다. 여기에서, 전환률은 가스 크로마토그래피 분석법을 이용하여 측정한 화학식 7에 따르는 화합물의 질량을 화학식 5에 따른 화합물과 화학식 7에 따른 화합물 및 이 밖의 부반응물의 질량의 합으로 나눈 비율을 의미한다.The conversion rate of the compound according to Chemical Formula 7, which is the final product prepared by the above-described method, may be 90% or more. Here, the conversion rate refers to a ratio obtained by dividing the mass of the compound according to Chemical Formula 7 measured using a gas chromatography analysis method by the sum of the masses of the compound according to Chemical Formula 5, the compound according to Chemical Formula 7, and other side reactants.
다만, 본 발명에 따른 지환성 아크릴유도체 제조 방법은 출발물질로서 알코올류 화합물 및 메타아크롤로일 클로라이드와 중화제로서 트라이에틸아민 (Triethylamine)을 사용하지 않음으로 하기 화학식 8 및 화학식 9로 표시되는 아민 유도체의 생성을 억제할 수 있다.However, the method for preparing an alicyclic acrylic derivative according to the present invention does not use an alcohol compound and methacroloyl chloride as a starting material and triethylamine as a neutralizing agent, so the amine derivatives represented by the following Chemical Formulas 8 and 9 can inhibit the production of
본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 지환식 아크릴유도체를 포함하는 조성물에는 상기 화학식 8 또는 화학식 9로 표시되는 화합물이 200ppm이하로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 화학식 8 또는 화학식 9로 표시되는 화합물이 포함되지 않을 수 있다.The composition including the alicyclic acrylic derivative prepared according to an embodiment of the present invention may contain 200 ppm or less of the compound represented by Chemical Formula 8 or Chemical Formula 9. Preferably, the compound represented by Formula 8 or Formula 9 may not be included.
이하에서는, 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하도록 한다. 다만, 본 발명에 따른 화합물들은 하기 실시예 또는 비교예로 제한되지는 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific examples and comparative examples. However, the compounds according to the present invention are not limited to the following Examples or Comparative Examples.
실시예 1: 본 발명의 지환성 아크릴유도체 제조방법Example 1: Method for preparing an alicyclic acrylic derivative of the present invention
마그네슘(0.50mol, 12.2g)과 무수 THF 120g을 넣고 잘 섞은 후, 1,4-디클로로부탄(1,4-Dichlorobutane) (0.23mol, 29.6g)을 66oC에서 2시간 동안 적가 하였다. 적가 후 1,4-디클로로부탄을 모두 소진 시키기 위해 66oC에서 3시간 동안 교반하였다. 그리냐르 시약을 생성하고, 온도를 10oC까지 낮추었다. 메틸 이소부틸래이트(Methyl isobutylate) (0.17mol, 17.0g)을 1시간 동안 적가 후 1시간 동안 교반 하였다. 고리화 반응을 통해 화학식 5의 화합물을 생성한 후, 20~25oC에서 in-situe로 메타크릭 안하이드라이드(Methacylic anhydride)(0.42mol, 64.2g)을 0.5h 동안 적가 후 25oC에서 2시간 동안 반응시켜 1-이소프로필사이클로펜틸 메타크릴래이트(1-isopropylcyclopenthyl methacrylate) 를 수득하였다. Magnesium (0.50 mol, 12.2 g) and 120 g of anhydrous THF were added and mixed well, and then 1,4-dichlorobutane (0.23 mol, 29.6 g) was added dropwise at 66 o C for 2 hours. After the dropwise addition, the mixture was stirred at 66 o C for 3 hours to exhaust all 1,4-dichlorobutane. The Grignard reagent was produced and the temperature was lowered to 10 ° C. Methyl isobutylate (0.17 mol, 17.0 g) was added dropwise for 1 hour, followed by stirring for 1 hour. After generating the compound of Formula 5 through the cyclization reaction, at 20-25 o C in-situ, methacylic anhydride (0.42 mol, 64.2 g) was added dropwise for 0.5 h at 25 o C. The reaction was carried out for 2 hours to obtain 1-isopropylcyclopenthyl methacrylate.
이때, 부반응물로서 화학식 8 및 화학식 9로 표시되는 화합물을 검출되지 않았다.At this time, as a side reactant, the compounds represented by Chemical Formulas 8 and 9 were not detected.
실시예 2 : 본 발명의 지환성 아크릴유도체 제조방법Example 2: Preparation method of alicyclic acrylic derivative of the present invention
마그네슘(0.50mol, 12.2g)과 무수 THF 240g을 넣고 잘 섞은 후, 1,4-디브로모부탄(1,4-Dibromobutane)(0.23mol, 50.3g)를 45~55oC에서 2시간 동안 적가 하였다. 적가 후 1,4-디브로모부탄 모두 소진 시키기 위해 45~55oC에서 2시간 동안 교반하였다. 그리냐르 시약을 생성하고, 온도를 0oC까지 낮추었다. 메틸 이소부틸래이트(Methyl isobutylate) (0.17mol, 17.0g)을 1시간 동안 적가 후 1시간 동안 교반 하였다. 고리화 반응을 통해 화학식 5의 화합물을 생성한 후, 20~25oC에서 in-situe로 메타크릭 안하이드라이드(Methacylic anhydride)(0.42mol, 64.2g)을 0.5h 동안 적가 후 25oC에서 10시간 동안 반응시켜 1-이소프로필사이클로펜틸 메타크릴래이트(1-isopropylcyclopenthyl methacrylate) 를 수득하였다.Add magnesium (0.50 mol, 12.2 g) and 240 g of anhydrous THF, mix well, and then add 1,4-dibromobutane (0.23 mol, 50.3 g) at 45-55 o C for 2 hours. the enemy was After dropwise addition, the mixture was stirred at 45-55 o C for 2 hours to exhaust all 1,4-dibromobutane. The Grignard reagent was produced and the temperature was lowered to 0 ° C. Methyl isobutylate (0.17 mol, 17.0 g) was added dropwise for 1 hour, followed by stirring for 1 hour. After generating the compound of Formula 5 through the cyclization reaction, at 20-25 o C in-situ, methacylic anhydride (0.42 mol, 64.2 g) was added dropwise for 0.5 h at 25 o C. The reaction was carried out for 10 hours to obtain 1-isopropylcyclopenthyl methacrylate.
이때, 부반응물로서 화학식 8 및 화학식 9로 표시되는 화합물을 검출되지 않았다.At this time, as a side reactant, the compounds represented by Chemical Formulas 8 and 9 were not detected.
비교예 1 : 사이클릭 케톤을 이용한 제조방법Comparative Example 1: Manufacturing method using cyclic ketones
지환성 아크릴유도체는 다음과 같은 과정을 통해 제조될 수도 있다.The alicyclic acrylic derivative may be prepared through the following process.
구체적으로, 마그네슘(0.25mol, 6.1g)과 무수 THF 180g을 넣고 잘 섞은 후, 2-브로모프로판(2-bromopropane)(0.25mol, 30.7g)을 45~55oC에서 1시간 동안 적가 하였다. 적가 후 2-브로모프로판을 모두 소진 시키기 위해 45~55oC에서 2시간 동안 교반하였다. 그리냐르 시약을 생성하고, 온도를 0oC까지 낮추었다. 사이클릭 케톤(0.17mol, 14.0g)을 30분 동안 적가 후 1시간 30분 동안 교반 하였다. 첨가 반응을 통해 화학식 5의 화합물(여기에서, Y는 마그네슘이고 X는 브롬이다)을 생성한 후, 20~25℃에서 in-situe로 메타크릭 안하이드라이드(Methacylic anhydride)(0.21mol, 32.9g)을 0.5h 동안 적가 후 25℃에서 10시간 동안 반응시켜 1-이소프로필사이클로펜틸 메타크릴래이트(1-isopropylcyclopenthyl methacrylate) 를 수득하였다.Specifically, magnesium (0.25 mol, 6.1 g) and 180 g of anhydrous THF were added and mixed well, and then 2-bromopropane (0.25 mol, 30.7 g) was added dropwise at 45 to 55 o C for 1 hour. After dropwise addition, the mixture was stirred at 45~55oC for 2 hours to exhaust all 2-bromopropane. The Grignard reagent was produced and the temperature was lowered to 0 °C. Cyclic ketone (0.17 mol, 14.0 g) was added dropwise for 30 minutes, followed by stirring for 1 hour and 30 minutes. After generating the compound of Formula 5 (where Y is magnesium and X is bromine) through addition reaction, in-situ at 20-25 ° C. Methacylic anhydride (0.21 mol, 32.9 g) ) was added dropwise for 0.5 h and then reacted at 25° C. for 10 hours to obtain 1-isopropylcyclopenthyl methacrylate.
이 후, 본 발명의 제조방법과 사이클릭 케톤을 이용한 방법과 전환률 및 수율을 비교하였다. 이의 결과를 표 1에 나타내었다.Thereafter, the conversion rate and yield were compared with the preparation method of the present invention and the method using a cyclic ketone. The results are shown in Table 1.
(화학식 5에서 R2는 이소프로필이고, Z는 4개의 지환식 탄화수소, Y는 마그네슘, X는 염소 또는 브롬이다.)Conversion rate to the compound represented by Formula 5 (conversion%)
(In Formula 5, R 2 is isopropyl, Z is 4 alicyclic hydrocarbons, Y is magnesium, and X is chlorine or bromine.)
비교예 2 : 알코올류 화합물을 이용한 제조방법Comparative Example 2: Manufacturing method using alcohol compounds
지환성 아크릴유도체의 제조 방법은 다음과 같은 과정을 통해 제조될 수도 있다.The method for preparing the alicyclic acrylic derivative may be prepared through the following process.
1-이소프로필시클로펜탄올(1.36mol, 175.0g), 메타크릴로일클로라이드(2.05mol, 214.0g)과 메틸렌클로라이드 1050g을 넣고 잘 섞은 후, 반응물을 냉각시켰다. 그리고 나서 TEA(2.73mol, 276.2g)를 0.5시간 동안 적가 하였다. 적가 후 1-Isopropylcyclopentanol을 모두 소진 시키기 위해 overnightd로 반응시켜 1-이소프로필사이클로펜틸 메타크릴래이트(1-isopropylcyclopenthyl methacrylate) 를 수득하였다. 상기 반응으로 생성된 부산물과 그 함량은 다음과 같다1-isopropylcyclopentanol (1.36 mol, 175.0 g), methacryloyl chloride (2.05 mol, 214.0 g) and 1050 g of methylene chloride were added, mixed well, and the reaction product was cooled. Then, TEA (2.73 mol, 276.2 g) was added dropwise over 0.5 hours. After dropwise addition, 1-isopropylcyclopentyl methacrylate was obtained by reacting overnight d to exhaust all 1-Isopropylcyclopentanol. The by-products produced by the above reaction and their contents are as follows.
SampleIPCPMA
Sample
검출량amine derivatives
detection amount
부반응물인 아민 유도체 검출량은 가스 크로마토그래피 방식을 이용하여 측정하였으며 세부적인 분석조건은 다음과 같다. The amount of amine derivative detected as a side reactant was measured using gas chromatography, and detailed analysis conditions are as follows.
분석 조건:Analysis conditions:
컬럼관: HP-5Column tube: HP-5
Inlet: Initial temperature150℃, Pressure 5.70psi, Split ratio 50: 1 Split flow 50.6 mL/minInlet: Initial temperature150℃, Pressure 5.70psi, Split ratio 50: 1 Split flow 50.6 mL/min
Oven temperature: 80~290℃Oven temperature: 80~290℃
DETECTOR: FID 310℃DETECTOR: FID 310℃
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Those of ordinary skill in the art related to the present embodiment will understand that it can be implemented in a modified form within a range that does not deviate from the essential characteristics of the above description. Therefore, the disclosed methods are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.
Claims (10)
식 (Ⅵ)의 화합물을 식 (Ⅶ)의 화합물과 반응시켜 식(Ⅷ)의 지환성 아크릴레이트 화합물을 합성하는 단계를 포함하는 지환성 아크릴유도체 제조 방법.
여기에서, R2는 탄소수 C1 - C10의 선형 또는 분기형의 알킬기, 방향족 화합물 중 어느 하나, R3는 C1~C8 알콕시, 무수물, 할로겐화 원소 중 어느 하나, R4는 할로겐화 원소, 알콕시, (메타)아크릴레이트 중 어느 하나이고, 이며 X는 할로겐족 원소, Y는 1족 또는 2족의 금속성 원소이다.synthesizing a compound represented by the following formula (VI) by reacting a dianion compound with methyl isobutylate;
A method for producing an alicyclic acrylic derivative, comprising the step of reacting a compound of formula (VI) with a compound of formula (VII) to synthesize an alicyclic acrylate compound of formula (VIII).
Here, R2 is a C1-C10 linear or branched alkyl group, any one of aromatic compounds, R3 is C1-C8 alkoxy, anhydride, halogenated element In any one of, R4 is any one of a halogen element, alkoxy, and (meth)acrylate, X is a halogen group element, and Y is a Group 1 or 2 metallic element.
상기 식 (Ⅵ)의 화합물은 Z는 지환식 탄화수소기를 형성하는 4개의 탄소원자이고 R2는 이소프로필인 지환성 아크릴유도체 제조 방법.7. The method of claim 6,
In the compound of formula (VI), Z is four carbon atoms forming an alicyclic hydrocarbon group, and R2 is isopropyl. A method for producing an alicyclic acrylic derivative.
상기 식 (Ⅵ)의 화합물로의 전환률은 95%이상이고, 상기 식 (Ⅷ)의 화합물로의 90% 이상인 지환성 아크릴유도체 제조 방법.7. The method of claim 6,
The conversion rate to the compound of formula (VI) is 95% or more, and the method for producing an alicyclic acrylic derivative to the compound of formula (VIII) is 90% or more.
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