TW201418236A - 脂環式環氧化合物及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的目的在於提供一種新穎的環氧化合物，其對有機溶劑具有優良的溶解性及低揮發性，具有反應性高的環氧基，而且難以單獨引起聚合。本發明的脂環式環氧化合物為以下述式(1)表示的脂環式環氧化合物。□(式中，R1~R11係各自獨立地表示氫原子或碳數1~4之直鏈或支鏈狀的烷基，Ra係表示碳數8~23之支鏈狀的烷基，Ra較佳為碳數8~17之支鏈狀的烷基。)

Description

脂環式環氧化合物及其製造方法
本發明係關於一種脂環式環氧化合物及其製造方法，更詳細地說，是關於一種脂環式環氧化合物，其對有機溶劑具有優良的溶解性及低揮發性，具有反應性高的環氧基，而且難以單獨引起聚合。
分子內(一分子中)具有環氧基的環氧化合物可用於各式各樣的用途上，上述環氧化合物主要作為用於各種結構材料等的環氧樹脂的主成分來使用，惟不限於此，近年來，作為用於賦予各種材料特定機能的添加劑來使用等，其用途正持續擴大。就作為環氧化合物的添加劑的用途而言，可列舉例如：作為用於使環氧樹脂的黏度下降的反應性稀釋劑的用途(參照例如：專利文獻1)、或作為捕捉聚偏二氯乙烯系樹脂中產生的酸之穩定劑(酸捕捉劑)的用途(參照例如：專利文獻2)等。
在作為這些添加劑使用的環氧化合物中，已要求例如：即便在環氧樹脂的硬化或樹脂的熔融成形時進行加熱的情況下也難以揮發的特性(低揮發性)。又，為了充分顯現作為反應性稀釋劑或穩定劑(酸捕捉劑)的機能，已要求對環氧基或酸具有高反應性，更要求其難以單獨引起聚合等。再者，以使其均勻地分散在如環氧 樹脂或聚偏二氯乙烯之樹脂中為目的，有在使這些樹脂與環氧化合物溶解於有機溶劑中的狀態下進行混合的情況，從有效地進行這樣的混合的觀點來看，上述環氧化合物已被要求容易溶解於各種有機溶劑。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平11-80317號公報
[專利文獻2]日本特開2003-026882號公報
然而，就現在的情況來說，到目前為止尚無法得到高水準且均衡地具備上述的要求特性之環氧化合物。
因此，本發明的目的在於提供一種新穎的環氧化合物，其對有機溶劑具有優良的溶解性及低揮發性，具有反應性高的環氧基，而且難以單獨引起聚合。
本發明人等發現具有特定結構的脂環式環氧化合物對有機溶劑具有優良的溶解性及低揮發性，具有反應性高的環氧基，而且難以單獨引起聚合，因而完成本發明。
即，本發明提供一種以下述式(1)表示的脂環式環氧化合物。
(式中，R1~R11係各自獨立地表示氫原子或碳數1~4之直鏈或支鏈狀的烷基，Ra係表示碳數8~23之支鏈狀的烷基。)
本發明進一步提供前述的脂環式環氧化合物，其中Ra為碳數8~17之支鏈狀的烷基。
本發明進一步提供前述的脂環式環氧化合物，其中R1~R11的任一者皆為氫原子。
又，本發明提供一種脂環式環氧化合物的製造方法，其係前述的脂環式環氧化合物的製造方法，其特徵在於含有下述步驟A：使以下述式(2)表示的化合物與氧化劑反應並使以下述式(1)表示的脂環式環氧化合物生成， (式中，R1~R11係各自獨立地表示氫原子或碳數1~4之直鏈或支鏈狀的烷基，Ra係表示碳數8~23之支鏈狀的烷基。)
(式中，R1~R11、Ra係與前述相同)。
本發明進一步提供前述的脂環式環氧化合物的製造方法，其係在前述步驟A之前含有步驟B，其中該步驟B係使以下述式(3)表示的化合物與以下述式(4)表示的化合物或其衍生物反應並使以前述式(2)表示的化合物生成。
(式中，R1~R11係與前述相同)
(式中，Ra係與前述相同)
本發明的脂環式環氧化合物由於具有上述結構，因此對有機溶劑具有優良的溶解性及低揮發性，具有反應性高的環氧基，而且難以單獨引起聚合。因此，本發明的脂環式環氧化合物特別是能夠較佳作為例如：反應性稀釋劑、穩定劑(酸捕捉劑)等來使用。
第1圖為實施例1所得到的3,5,5-三甲基己酸-3,4-環氧基環己基甲酯的GC-MS分析中的氣相層析圖(上圖)與保持時間26.55分鐘的峰的質譜(下圖)。
第2圖為3,5,5-三甲基己酸-3-環己烯基甲酯的GC-MS分析中的氣相層析圖(上圖)與保持時間24.27分鐘的峰的質譜(下圖)。
第3圖為實施例1所得到的3,5,5-三甲基己酸-3,4-環氧基環己基甲酯的1H-NMR譜。
第4圖為3,5,5-三甲基己酸-3-環己烯基甲酯的1H-NMR譜。
第5圖為實施例1所得到的3,5,5-三甲基己酸-3,4-環氧基環己基甲酯的IR光譜。
第6圖為3,5,5-三甲基己酸-3-環己烯基甲酯的IR光譜。
[實施發明之形態]
[脂環式環氧化合物]
本發明的脂環式環氧化合物為以下述式(1)表示的化合物。
上述式(1)中，R1~R11(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10及R11)係各自獨立地(即，R1~R11係可各為相同，亦可各為不同)表示氫原子或碳數1~4之直鏈或支鏈狀的烷基。作為上述碳數1~4之直鏈或支鏈狀的烷基，可列舉例如：甲基、乙基、丙基、異丙基、 丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基。其中，作為式(1)中的R1~R11，較佳為氫原子或甲基，特佳為R1~R11的任一者皆為氫原子。
上述式(1)中，Ra係表示碳數8~23之支鏈狀的烷基。作為上述碳數8~23之支鏈狀的烷基，只要是具有支鏈結構的碳鏈且構成該碳鏈的碳數為8~23之烷基即可，並為有特殊的限定，惟可列舉例如：甲基庚基、二甲基己基、乙基己基、三甲基戊基、乙基甲基戊基、丙基戊基、四甲基丁基、乙基二甲基丁基、二乙基丁基、甲基辛基、二甲基庚基、三甲基己基、四甲基戊基、五甲基丁基、乙基庚基、乙基甲基己基、乙基二甲基戊基、己基壬基、庚基癸基、二甲基十五基、六甲基十一基、二甲基十七基等。還有，在上述例示的碳數8~23之支鏈狀的烷基中，含有各種結構異構物。其中，在對有機溶劑(尤其是具有脂肪族烴鏈之脂肪族系的有機溶劑)具有良好溶解性的觀點上，較佳為碳數8~17之支鏈狀的烷基，特別是在原料易獲得性、生產性等優良的觀點上，更佳為碳數8之支鏈狀的烷基，特佳為三甲基戊基。
即，作為本發明的脂環式環氧化合物，具體而言，可例示以下述式(1-1)~(1-59)表示的化合物等。
如上述式(1)所示，本發明的脂環式環氧化合物由於具有藉由形成環己烷環的環狀結構的2個碳原子與氧原子而構成的環氧基(環氧環己烷基)作為具反應性的官能基，因此對於具有活性氫之化合物(例如：醇、硫醇、羧酸等)或酸，其具有特別高的反應性。又，分子內(1分子中)僅具有1個上述環氧基，因此相較於分子內具有2個以上環氧基的化合物，其難以單獨引起聚合。再者，本發明的脂環式環氧化合物由於具有上述以式(1)表示的結構(尤其是分子內具有碳數為8以上之支鏈狀的烷基)，因此其具有優良的低揮發性，對各種有機溶劑(尤其是具有脂肪族烴鏈的脂肪族系的有機溶劑)亦具有優良的溶解性。
[脂環式環氧化合物的製造方法]
本發明的脂環式環氧化合物(上述以式(1)表示的化合物)的製造方法並沒有特殊的限定，惟例如：能夠藉由含有使以下述式(2)表示的化合物與氧化劑反應而生成上述以式(1)表示的脂環式環氧化合物之步驟的方法來製造。在本說明書中，有時將使以下述式(2)表示的化合物與氧化劑反應而生成上述以式(1)表示的脂環式環氧化合物之步驟稱為「步驟A」。
(式中，R1~R11、Ra係與前述相同)
上述步驟A中的氧化劑係作為用於將上述以式(2)表示的化合物的碳-碳雙鍵(環己烯環中的碳-碳雙鍵)環氧化之環氧化劑來使用。作為上述氧化劑，能夠從用於將碳-碳雙鍵環氧化之周知的氧化劑中適當選擇來使用，其並沒有特殊的限定，惟可列舉例如：過氧甲酸、過氧乙酸、三氟過氧乙酸、過氧苯甲酸、間氯過氧苯甲酸、單過氧酞酸等有機過氧酸、過錳酸等無機過氧酸、過氧化氫、過氧化物、氫過氧化物、過氧酸、過氧酸鹽等過氧化物等。其中，從得到具有高環氧化率的化合物之觀點來看，較佳為使用實質上未含有水分的有機過氧羧酸，具體而言是含水量為0.8重量%以下，較佳為0.6重量%以下的有機過氧羧酸。實質上未含有水分的有機過氧羧酸係可藉由將醛類、例如：乙醛在空氣中氧化而製造，例如關於過氧乙酸，其可藉由德國公開專利公報1418465號或日本特開昭54-3006號公報所記載的方法來製造。若使用此方法，則可從過氧化氫合成有機過氧羧酸，相較於使用溶媒萃取而製造有機過氧羧酸的情況，為了能夠連續且大量地合成高濃度的有機過氧羧酸，其實質上能夠以低價獲得。
上述氧化劑的使用量並沒有特殊的限定，惟相對於上述以式(2)表示的化合物1莫耳，其較佳為1.0~5.0莫耳，更佳為1.05~3.0莫耳，再更佳為1.1~2.0莫耳。氧化劑的使用量若小於1.0莫耳，則會有上述以式(1)表示的脂環式環氧化合物的收率降低的情況。另一方面，氧化劑的使用量若超過5.0莫耳，則會有容易產生副反 應或在經濟上不利的情況。
上述以式(2)表示的化合物與氧化劑的反應可在有機溶劑的存在下進行，亦可在無有機溶劑的存在下進行。作為上述有機溶劑，可列舉例如：三級丁醇等醇類；己烷、庚烷、辛烷等脂肪族烴；環己烷等脂環式烴；苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳香族烴；氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷等鹵化烴；乙酸乙酯等酯類；N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等醯胺；乙腈、丙腈、苯甲腈等腈類；醋酸等有機酸等。還有，有機溶劑係可單獨使用，或可組合2種以上使用。其中，作為有機溶劑，較佳為酯系的有機溶劑(酯)，更佳為乙酸乙酯。
上述有機溶劑的使用量並沒有特殊的限定，惟相對於上述以式(2)表示的化合物(100重量份)，其較佳為50~1000重量份，更佳為100~500重量份。
使上述以式(2)表示的化合物與氧化劑反應時的溫度(反應溫度)會根據使用的氧化劑的種類等而有所不同，其並沒有特殊的限定，惟較佳為0~100℃，更佳為10~80℃，再更佳為20~70℃。反應溫度若小於0℃，則會有反應的進行慢、生產性降低的情況。另一方面，反應溫度若超過100℃，則會有氧化劑分解、或副反應頻繁發生而使收率降低、生產性降低的情況。
使上述以式(2)表示的化合物與氧化劑反應的時間(反應時間)會根據使用的氧化劑的種類、反應溫度等而有所不同，其並沒有特殊的限定，惟較佳為1~20小時，更佳為1.5~15小時，再更佳為2~8小時。反應時 間若小於1小時，則會有無法充分使反應進行的情況。另一方面，反應時間若超過20小時，則會有氧化劑分解、或副反應頻繁發生而使收率降低、生產性降低的情況。
還有，上述以式(2)表示的化合物與氧化劑的反應可在常壓下進行，亦可在減壓或加壓下進行。實施上述反應時的氣體環境只要是不阻礙反應者，則沒有特殊的限定，可為例如：空氣環境、氮氣環境、氬氣環境等任一者。又，上述反應亦可使用批式、半批式、連續式等任一種方法來進行。
上述以式(2)表示的化合物與氧化劑的反應係可藉由添加例如：硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉等而結束反應。
上述反應結束後，作為反應生成物之以式(1)表示的脂環式環氧化合物係可藉由例如：過濾、濃縮、蒸餾、萃取、結晶、再結晶、管柱層析法等分離手段、或組合此等的分離手段來分離精製。
本發明的脂環式環氧化合物的製造方法係可在上述步驟A之前，含有生成上述以式(2)表示的化合物之步驟(有時稱為「步驟B」)。作為上述步驟B，可列舉例如：使以下述式(3)表示的化合物與以下述式(4)表示的化合物或其衍生物反應而生成上述以式(2)表示的化合物之步驟。
上述式(3)中的R1~R11係各自獨立地表示氫原子或碳數1~4之直鏈或支鏈狀的烷基，作為上述碳數1~4之直鏈或支鏈狀的烷基，可列舉作為上述式(1)中的R1~R11而例示者。
作為上述以式(3)表示的化合物，具體而言，可列舉例如：四氫苯甲醇(3-環己烯-1-甲醇)、1-甲基-3-環己烯-1-甲醇、2-甲基-3-環己烯-1-甲醇、3-甲基-3-環己烯-1-甲醇、4-甲基-3-環己烯-1-甲醇、5-甲基-3-環己烯-1-甲醇、6-甲基-3-環己烯-1-甲醇、1-(3-環己烯-1-基)乙醇、2-(3-環己烯-1-基)-2-丙醇、2-[4-甲基-3-環己烯-1-基]-2-丙醇等。
上述式(4)中的Ra係表示碳數8~23之支鏈狀的烷基，作為上述碳數8~23之支鏈狀的烷基，可列舉作為上述式(1)中的Ra所例示者。
作為上述以式(4)表示的化合物，具體而言，可列舉例如：三甲基己酸(例如：3,5,5-三甲基己酸、2,2,3-三甲基己酸、2,2,4-三甲基己酸等)、二甲基庚酸(例如：2,2-二甲基庚酸、2,3-二甲基庚酸、2,4-二甲基庚酸等)、四甲基丁酸(例如：2,2,3,3-四甲基丁酸、2,2,3,4-四甲基丁酸等)、乙基庚酸(例如：2-乙基庚酸、3-乙基庚酸等)、乙基甲基己酸(例如：2-甲基-3-乙基己酸等)、戊基己酸(例如：2-戊基己酸等)、三甲基庚酸(例如：2,5,6-三甲基庚酸等)、三甲基辛酸(例如：2,6,7-三甲基辛酸等)、十 六酸(例如：2-己基癸酸等)、十八酸(例如：5,7,7-三甲基-2-(1,3,3-三甲基丁基)辛酸、8-甲基-2-(4-甲基己基)癸酸、2-己基十一酸等)、二十酸(例如：10-甲基-2-(6-甲基庚基)十一酸等)等。
作為上述以式(4)表示的化合物的衍生物(反應性衍生物)，可列舉以式(4)表示的化合物的酸鹵化物(例如：式(4)中的羥基經氯原子取代的醯氯等)、酸酐(例如：以式(4)表示的化合物的2分子脫水縮合而成的酸酐等)、酯(例如：式(4)中的羥基的氫原子經直鏈或支鏈狀的烷基取代的酯等)等。
使上述以式(3)表示的化合物與上述以式(4)表示的化合物或其衍生物反應的方法並沒有特殊的限定，能夠從藉由醇與羧酸或其衍生物的反應而生成酯的周知方法中適當選擇來使用。更具體而言，可列舉例如：[a]在有機溶劑的存在下或不存在下、強酸(例如：鹽酸、硫酸、對甲苯磺酸等)的存在下，對於以式(3)表示的化合物，使其與以式(4)表示的化合物或其衍生物(尤其是以式(4)表示的化合物)反應之方法；[b]在有機溶劑的存在下或不存在下，視需要地在鹼(例如：三乙胺、吡啶、4-二甲基胺基吡啶等)的存在下，對於以式(3)表示的化合物，使其與以式(4)表示的化合物或其衍生物(尤其是醯鹵化物)反應之方法；[c]在有機溶劑的存在下或不存在下、酯交換觸媒(例如：異丙醇鈦等)的存在下，對於以式(3)表示的化合物，使其與以式(4)表示的化合物或其衍生物(尤其是酯)反應之方法等。還有，作為在上述反應中使用 的有機溶劑，可使用例如：在步驟A中例示的有機溶劑等。
上述步驟B中的反應條件並沒有特殊的限定，能夠從藉由醇與羧酸或其衍生物的反應而生成酯化合物的周知方法中的條件之中適當選擇而設定。例如：上述[a]的方法中之以式(4)表示的化合物或其衍生物(尤其是以式(4)表示的化合物)的使用量並沒有特殊的限定，惟相對於以式(3)表示的化合物1莫耳，其較佳為0.5~2莫耳，更佳為0.8~1.5莫耳。又，上述[a]的方法中的強酸的使用量並沒有特殊的限定，惟相對於以式(3)表示的化合物1莫耳，其較佳為0.00001~0.1莫耳，更佳為0.0001~0.01莫耳。上述[a]的方法中的反應溫度並沒有特殊的限定，惟其適宜從例如：0~200℃的範圍中選擇。還有，反應時間係可適當地調整，並沒有特殊的限制。
又，上述[b]的方法中之以式(4)表示的化合物或其衍生物(尤其是醯鹵化物)的使用量並沒有特殊的限定，惟相對於以式(3)表示的化合物1莫耳，其較佳為0.5~2莫耳，更佳為0.8~1.5莫耳。又，上述[b]的方法中的鹼的使用量並沒有特殊的限定，惟相對於以式(4)表示的化合物或其衍生物(尤其是醯鹵化物)1莫耳，其較佳為1~5莫耳，更佳為1~3莫耳。上述[b]的方法中的反應溫度並沒有特殊的限定，惟其適宜從例如：-20~50℃的範圍中選擇。還有，反應時間係可適當地調整，並沒有特殊的限制。
又，上述[c]的方法中之以式(4)表示的化合物 或其衍生物(尤其是酯)的使用量並沒有特殊的限定，惟相對於以式(3)表示的化合物1莫耳，其較佳為0.5~2莫耳，更佳為0.8~1.5莫耳。又，上述[c]的方法中的酯交換觸媒的使用量並沒有特殊的限定，惟相對於以式(3)表示的化合物1莫耳，其較佳為0.000001~0.01莫耳，更佳為0.00001~0.001莫耳。上述[c]的方法中的反應溫度並沒有特殊的限定，惟其適宜從例如：0~200℃的範圍中選擇。還有，反應時間係可適當地調整，並沒有特殊的限制。
還有，上述以式(3)表示的化合物與上述以式(4)表示的化合物或其衍生物的反應可在常壓下進行，亦可在減壓或加壓下進行。實施上述反應時的氣體環境只要是不阻礙反應者，則沒有特殊的限定，可為例如：空氣環境、氮氣環境、氬氣環境等任一者。又，上述反應亦可使用批式、半批式、連續式等任一種方法來進行。
上述反應結束後，作為反應生成物之以式(2)表示的化合物係可藉由例如：過濾、濃縮、蒸餾、萃取、結晶、再結晶、管柱層析法等分離手段、或組合此等的分離手段來分離精製。還有，由上述反應而得到之以式(2)表示的化合物可不透過分離精製，繼續用在步驟A的反應中。
本發明的脂環式環氧化合物的製造方法除了上述步驟A與步驟B以外，亦可含有其他步驟(例如：精製原料或生成物的步驟等)。
本發明的脂環式環氧化合物係如上述般，對 各種有機溶劑(特別是具有脂肪族烴鏈之脂肪族系的有機溶劑)具有優良的溶解性及低揮發性，具有反應性高的環氧基，而且其難以單獨引起聚合，因此特別是能夠較佳作為各種的添加劑(例如：反應性稀釋劑、穩定劑(酸捕捉劑)等)來使用。本發明的脂環式環氧化合物並未限定其作為上述添加劑的用途，亦可用於例如：光學半導體封裝材料、黏著劑、電氣絕緣材料、積層板、塗裝、印墨、塗料、密封劑、光阻、複合材料、透明基材、透明薄片、透明薄膜、光學元件、光學透鏡、光學零件、感光蝕刻加工、電子紙、觸控面板、太陽能電池基板、光波導、導光板、全像記憶體等各種用途。
[實施例]
以下，基於實施例而更詳細地說明本發明，惟本發明並不限於這些實施例。
實施例1
一邊攪拌3-環己烯-1-甲醇(東京化成工業(股))300.0g、3,5,5-三甲基己酸(協和發酵Chemical(股)製、商品名「Isononanoic acid」)352.6g及p-甲苯磺酸0.7g，一邊升溫至120℃，接著一邊慢慢從120℃升溫至150℃，一邊反應12小時。之後，在150℃下花費3小時緩慢減壓至10Torr(約1330Pa)為止，從反應溶液除去未反應的原料。
使所得的反應溶液返回室溫，添加乙酸乙酯562.4g、蒸餾水1124.9g及氫氧化鈉0.1g，攪拌30分鐘後進行鹼洗。之後將其靜置，使有機層與水層分層後，抽出水層並將其去除。於上述有機層中加入蒸餾水1124.9g，攪拌 30分鐘後進行水洗。之後將其靜置，使有機層與水層分層後，抽出水層並將其去除，總共實施此作業2次。將回收的有機層移到茄型燒瓶中，使用蒸發器，在120℃、10Torr(約1330Pa)的條件下，進行上述有機層的脫溶劑，得到3,5,5-三甲基己酸-3-環己烯基甲酯511.0g。
接著，一面在30℃下攪拌上述所得之3,5,5-三甲基己酸-3-環己烯基甲酯484.6g及乙酸乙酯969.1g，一面花費2小時滴下30重量%過氧乙酸的乙酸乙酯溶液(含水量為0.41重量%)554.8g，再攪拌5小時。
之後，在反應後的溶液中加入蒸餾水2008.4g後攪拌30分鐘，再進行水洗。之後將其靜置，使有機層與水層分層後，抽出水層並將其去除，總共實施此作業4次。接著，使用蒸發器，在150℃、10Torr(約1330Pa)的條件下，進行上述有機層的脫溶劑，得到3,5,5-三甲基己酸-3,4-環氧基環己基甲酯505.0g。
上述所得到的生成物(3,5,5-三甲基己酸-3,4-環氧基環己基甲酯)的環氧當量為276.3，又，對上述生成物實施使用IR、GC-MS、NMR的分析。
第1圖為生成物(3,5,5-三甲基己酸-3,4-環氧基環己基甲酯)的GC-MS分析中的氣相層析圖(上圖)與保持時間26.55分鐘的峰的質譜(下圖)，第2圖為原料(3,5,5-三甲基己酸-3-環己烯基甲酯)的GC-MS分析中的氣相層析圖(上圖)與保持時間24.27分鐘的峰的質譜(下圖)。如第1圖所示，在生成物的質譜中，第2圖中所看到的峰(母離子：252.4)為痕跡量且已置換成生成物的峰(母離子：268.4)。
將在生成物(3,5,5-三甲基己酸-3,4-環氧基環己基甲酯)的1H-NMR譜測定中所觀測到的峰顯示於以下(參照第3圖)。
1H-NMR(270MHz,CDCl3,25℃)：δ=0.91(s,9H)、0.98(d,J=6.5MHz,3H)、1.01-1.28(m,3H)、1.37-2.34(m,9H)、3.15-3.20(m,2H)、3.83-3.91(m,2H)ppm將在原料(3,5,5-三甲基己酸-3-環己烯基甲酯)的1H-NMR譜測定中所觀測到的峰顯示於以下(參照第4圖)。
1H-NMR(270MHz,CDCl3,25℃)：δ=0.91(s,9H)、0.99(d,J=6.5MHz,3H)、1.08-1.39(m,3H)、1.71-1.83(m,2H)、1.90-2.18(m,6H)、2.28-2.35(m,1H)、3.91-4.02(m,2H)、5.62-5.71(m,2H)
第5圖為生成物(3,5,5-三甲基己酸-3,4-環氧基環己基甲酯)的IR光譜，第6圖為原料(3,5,5-三甲基己酸-3-環己烯基甲酯)的IR光譜。如第5圖、第6圖所示，在生成物的IR光譜中，在原料(3,5,5-三甲基己酸-3-環己烯基甲酯)中所觀測到的1650cm-1之因雙鍵所造成的吸收消失，於790cm-1、810cm-1存在因環氧基造成的吸收。還有，IR光譜測定係使用FTIR[傅立葉轉換紅外分光光度計；FT/IR-4200typeA(日本分光(股)製)]來實施(測定條件：TGS檢測器、分解能4cm-1、積算次數16次)。
由以上的分析結果，實施例1所得到的生成物被鑑定為具有下述式(1-1)之結構者。
[揮發性評價]
使用蒸餾裝置測定實施例1所得到的3,5,5-三甲基己酸-3,4-環氧基環己基甲酯之減壓時的沸點，由其結果得知，在11Torr(1467Pa)下的沸點為191℃，在31Torr(4133Pa)下的沸點為218℃，在50Torr(6666Pa)下的沸點為233℃。
使用將此等在各壓力下的沸點測定結果繪製成對數圖(半對數圖：以壓力為對數刻度)而作成的近似曲線，計算在常壓(760Torr；101325Pa)下的沸點後，結果其為307℃。由此可知，實施例1所得到的3,5,5-三甲基己酸-3,4-環氧基環己基甲酯具有相當高的沸點。
[與酸的反應性評價]
在混合實施例1中得到的3,5,5-三甲基己酸-3,4-環氧基環己基甲酯(實施例1的生成物)5.2g、2-乙基己酸(協和發酵Chemical(股)製、商品名「Octylic acid」)1.4g及1,3,5-三甲基苯(和光純藥工業(股)製、試藥)8.5g後，在150℃下攪拌6小時。在上述加熱攪拌前、從攪拌開始2小時後、從攪拌開始4小時後、從攪拌開始6小時後，測定上述混合物的酸價與環氧乙烷的氧濃度。
還有，在上述與酸的反應性評價中，環氧乙烷的氧濃度係使用HBr滴定法(以結晶紫作為指示劑，以N/10溴化氫/醋酸溶液滴定)來測定。又，酸價係依照JIS K0070 記載的方法來測定。
又，將3,5,5-三甲基己酸-3,4-環氧基環己基甲酯替換成(3,4-環氧基)環己甲酸-3,4-環氧基環己基甲酯(DAICEL(股)製、商品名「CELLOXIDE 2021P」)、4-氧化乙烯環己烯(DAICEL(股)製、商品名「CELLOXIDE 2000」)、1-甲基-4-(2-甲基環氧乙基)-7-氧雜雙環[4.1.0]庚烷(DAICEL(股)製、商品名「CELLOXIDE 3000」)、D-氧化檸檬烯(日本TERPENE化學(股)製)、或環氧基六氫酞酸二-2-乙基己酯(新日本理化(股)製、商品名「SANSO CIZER E-PS」)，以表1所示之加入量，使用與上述相同的方法，進行與此等環氧化合物與酸(2-乙基己酸)的反應性評價。
於表2中顯示在上述評價中測定的環氧乙烷的氧濃度與酸價。又，於表2中顯示由酸價計算出之將在加熱攪拌前(0小時)存在於系統中(混合物中)的酸的量設為100%時之在各個時間(2小時後、4小時、6小時後)下存在於系統中的酸的比例(酸的殘留率)。
從表2中所示之評價結果，比較酸的殘留率，明顯得知本發明的脂環式環氧化合物(實施例1的生成物；3,5,5-三甲基己酸-3,4-環氧基環己基甲酯)比其他環氧化合物具有更高的酸的補足能力(即，與酸的反應性高)。
[產業上之可利用性]
本發明的脂環式環氧化合物特別是能夠較佳作為各種的添加劑(例如：反應性稀釋劑、穩定劑(酸捕捉劑)等)來使用。又，本發明的脂環式環氧化合物亦可使用在其他例如：光學半導體封裝材料、黏著劑、電氣絕緣材料、積層板、塗裝、印墨、塗料、密封劑、光阻、複合材料、透明基材、透明薄片、透明薄膜、光學元 件、光學透鏡、光學零件、感光蝕刻加工、電子紙、觸控面板、太陽能電池基板、光波導、導光板、全像記憶體等的各種用途上。

Claims (5)

  1. 一種以下述式(1)表示的脂環式環氧化合物， (式中，R1~R11係各自獨立地表示氫原子或碳數1~4之直鏈或支鏈狀的烷基，Ra係表示碳數8~23之支鏈狀的烷基)。
  2. 如請求項1之脂環式環氧化合物，其中Ra為碳數8~17之支鏈狀的烷基。
  3. 如請求項1或2之脂環式環氧化合物，其中R1~R11的任一者皆為氫原子。
  4. 一種脂環式環氧化合物的製造方法，其係如請求項1至3中任一項之脂環式環氧化合物的製造方法，其特徵在於含有下述步驟A：使以下述式(2)表示的化合物與氧化劑反應並使以下述式(1)表示的脂環式環氧化合物生成， (式中，R1~R11係各自獨立地表示氫原子或碳數1~4之直鏈或支鏈狀的烷基，Ra係表示碳數8~23之支鏈狀的烷基)， (式中，R1~R11、Ra係與前述相同)。
  5. 如請求項4之脂環式環氧化合物的製造方法，其係在前述步驟A之前含有步驟B，其中該步驟B係使以下述式(3)表示的化合物與以下述式(4)表示的化合物或其衍生物反應並使以前述式(2)表示的化合物生成， (式中，R1~R11係與前述相同)， (式中，Ra係與前述相同)。
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