TW201425301A - 降冰片烯衍生物以及降冰片烯衍生物的製造方法 - Google Patents

降冰片烯衍生物以及降冰片烯衍生物的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201425301A
TW201425301A TW102141169A TW102141169A TW201425301A TW 201425301 A TW201425301 A TW 201425301A TW 102141169 A TW102141169 A TW 102141169A TW 102141169 A TW102141169 A TW 102141169A TW 201425301 A TW201425301 A TW 201425301A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
formula
norbornene
group
derivative
norbornene derivative
Prior art date
Application number
TW102141169A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI614239B (zh
Inventor
Hirotsuna Yamada
Sakae Kawamura
Original Assignee
Jnc Corp
Jnc Petrochemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jnc Corp, Jnc Petrochemical Corp filed Critical Jnc Corp
Publication of TW201425301A publication Critical patent/TW201425301A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI614239B publication Critical patent/TWI614239B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D303/00Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D303/02Compounds containing oxirane rings
    • C07D303/12Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms
    • C07D303/16Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms by esterified hydroxyl radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D301/00Preparation of oxiranes
    • C07D301/02Synthesis of the oxirane ring
    • C07D301/03Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
    • C07D301/14Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with organic peracids, or salts, anhydrides or esters thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D303/00Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D303/02Compounds containing oxirane rings
    • C07D303/12Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms
    • C07D303/14Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms by free hydroxyl radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D303/00Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D303/02Compounds containing oxirane rings
    • C07D303/12Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms
    • C07D303/16Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms by esterified hydroxyl radicals
    • C07D303/17Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms by esterified hydroxyl radicals containing oxirane rings condensed with carbocyclic ring systems having three or more relevant rings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Abstract

本發明的課題在於提供一種用作用於抗蝕劑材料的原料的新穎化合物。本發明的降冰片烯衍生物以下式表示,且在降冰片烷骨架中具有環氧基、及隔著亞甲基的反應性基。□(式中,R1表示氫原子、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、或羥基甲基丙烯醯基,R2表示氫原子或碳數1~4的烷基)

Description

新穎降冰片烯衍生物
本發明是有關於一種新穎降冰片烯衍生物。
通常,甲基丙烯酸酯作為功能性樹脂的原料單體被廣泛使用。其應用領域有塗料、接著劑、電子材料、醫療等,範圍廣泛,尤其藉由與其他聚合性單體進行共聚合,而作為光學材料、抗蝕劑材料(resist material)、塗佈材料(coating material)、積層材料(laminate material)等特殊功能性材料用於各種用途。
抗蝕劑材料用於印刷基板(print board)、液晶顯示器(liquid crystal display)、半導體元件的製造等藉由光微影法(photolithography)圖案化(patterning)而進行微細加工的領域。尤其在半導體製造用的微影(lithography)步驟中,要求更微細的加工,而研究縮短曝光波長、提高解析度的短波長曝光,應用於短波長曝光的化學增幅型抗蝕劑材料的研究正如火如荼地進行(例如專利文獻1)。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-16738號公報
尤其在電子材料中,抗蝕劑材料為兼具光學特性、及與基底的密接性等機械特性的被要求特殊功能性的材料。
本發明的課題在於提供一種用作用於抗蝕劑材料的原料的新穎化合物。
本發明者等人為了解決上述課題而進行努力研究,結果發現了於降冰片烷骨架中具有環氧基、及隔著亞甲基的反應性基的降冰片烯衍生物。
本發明包含以下構成。
[1]一種降冰片烯衍生物,以式(I)表示,
(式中,R1表示氫原子、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、或羥基甲基丙烯醯基,R2表示氫原子或碳數1~4的烷基)。
[2]如[1]所述的降冰片烯衍生物,其中上述式(I)中, R1為氫原子、丙烯醯基或甲基丙烯醯基,R2為甲基、或乙基。
[3]如[1]所述的降冰片烯衍生物,其中上述式(I)中,R1為氫原子、丙烯醯基或甲基丙烯醯基,R2為甲基。
[4]一種降冰片烯衍生物的製造方法,其是式(E)所表示的降冰片烯衍生物的製造方法,其特徵在於包括如下步驟:(a)狄爾斯-阿爾德反應(Diels-Alder reaction)步驟,使環戊二烯與式(A)的化合物反應而獲得降冰片烯衍生物(B);
(b)還原步驟,將降冰片烯衍生物(B)還原而獲得式(C)所表示的降冰片烯羥甲基衍生物(C);
(c)酯化步驟,將降冰片烯羥甲基衍生物(C)的羥基酯化;及 (d)環氧化步驟,將降冰片烯羥甲基衍生物(C)的降冰片烯骨架的不飽和鍵氧化而進行環氧化;且(a)步驟及(b)步驟之後的步驟為(c)步驟或(d)步驟的任一步驟,
(式(A)、式(B)、式(C)及式(E)中,R2表示氫原子或碳數1~4的烷基,R3表示丙烯醯基、甲基丙烯醯基、或羥基甲基丙烯醯基)。
[5]如[4]的製造方法,其中在(c)酯化步驟之後進行(d)環氧化步驟。
[6]一種降冰片烯衍生物的製造方法,其是式(F)所表示的降冰片烯衍生物的製造方法,其特徵在於包括如下步驟:(a)狄爾斯-阿爾德反應步驟,使環戊二烯與式(A)的化合物反應而獲得降冰片烯衍生物(B);
(b)還原步驟,將降冰片烯衍生物(B)還原而獲得式(C)所表示的降冰片烯羥甲基衍生物(C);
(d)環氧化步驟,將降冰片烯羥甲基衍生物(C)的降冰片烯骨架的不飽和鍵氧化而進行環氧化,
(式(A)、式(B)、式(C)及式(F)中,R2表示氫原子或碳數1~4的烷基)
藉由本發明,可提供一種於降冰片烷骨架中具有環氧基、及隔著亞甲基的反應性基的二官能性單體。
圖1是實施例1中所獲得的甲基丙烯酸環氧甲基降冰片烷甲酯(epoxy methyl norbornane methacrylate,EMNMA)的NMR圖表。
本發明的降冰片烯衍生物是以式(I)表示。
上述式(I)中,R1表示氫原子、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、或羥基甲基丙烯醯基。R1較佳為氫原子、丙烯醯基或甲基丙烯醯基。R2表示氫原子或碳數1~4的烷基。R2較佳為甲基、或乙基,更佳為甲基。
<本發明的降冰片烯衍生物的製造方法>
本發明的降冰片烯衍生物可藉由經過狄爾斯-阿爾德(Diels-Alder)反應步驟、還原步驟、酯化步驟、及環氧化步驟而 製造。
<1.狄爾斯-阿爾德反應步驟>
狄爾斯-阿爾德反應步驟是如下所述般使用環戊二烯(cyclopentadiene,CPD)或二環戊二烯(dicyclopentadiene,DCPD),使環戊二烯與具有雙鍵的下述式(A)的化合物反應,而獲得降冰片烯衍生物(B)的步驟。式(A)及式(B)之中,R2與上述相同。
化合物(A)與成為原料的DCPD的混合比(化合物(A)/DCPD)為莫耳比(mol/mol),通常為1~10,較佳為2~5。化合物(A)只要根據目標降冰片烯衍生物而選擇即可,具體而言,可較佳地例示:巴豆醛、2-戊烯-1-醛、2-己烯-1-醛、2-庚烯-1-醛等。該些化合物可使用市售的化合物。在狄爾斯-阿爾德反應步驟中,可生成衍生物(B)的內向(endo)體及外向(exo)體,任一者 均可較佳地使用。
本發明的狄爾斯-阿爾德反應步驟中可採用通常的狄爾斯-阿爾德反應的反應條件。反應溫度通常為150℃~200℃,較佳為160℃~180℃。反應時亦可施加壓力,通常可在0.01MPa~1MPa、較佳為0.05MPa~0.8MPa的壓力下反應。反應時間通常為1小時~8小時,較佳為4小時~6小時。反應亦可在氮氣等惰性氣體環境下進行。另外,反應時亦可對反應中間物及產物使用惰性溶劑。例如為己烷、庚烷、辛烷等飽和烴類,苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴類,乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯類。
<2.還原步驟>
還原步驟是將降冰片烯衍生物(B)的醛部分還原而獲得下述降冰片烯羥甲基衍生物(C)的步驟。式(B)及式(C)的R2與上述相同。
還原步驟中所使用的還原劑可列舉:氫化鋰、氫化鈉、氫化鉀、硼氫化鋰、硼氫化鈉(NaBH4)、硼氫化鉀、氫化鋁鋰 (LiAlH4)、氫化鋁鈉、氫化鋁鉀、氫化二異丁基鋁等。該些之中,就將醛選擇性地還原的觀點而言,較佳為硼氫化鈉、氫化鋁鋰等。還原劑與衍生物(B)的混合量(還原劑/衍生物(B))以莫耳比(mol/mol)計通常為0.2~1,較佳為0.4~0.6。
還原步驟的溫度通常為40℃~100℃,較佳為40℃~60℃。反應時間通常為2小時~6小時,較佳為2小時~4小時。反應亦可一面攪拌等一面進行。
<3.酯化步驟>
酯化步驟是將上述降冰片烯羥甲基衍生物(C)的羥基酯化的步驟。使降冰片烯羥甲基衍生物(C)的羥基與具有丙烯醯基、甲基丙烯醯基、或羥基甲基丙烯醯基(以下將該些取代基稱為R3)的化合物反應而合成衍生物(C)與具有R3的化合物的酯(D)。酯化步驟為任意,在獲得式(I)中R1為氫原子的化合物(上述式(F)的化合物)的情況下,可不進行該步驟。另外,先藉由後述的環氧化步驟獲得經環氧化的衍生物(C)之後進行酯化步驟,亦可獲得本發明的式(I)的化合物。
與衍生物(C)反應的上述具有R3的化合物可列舉:甲基丙烯醯氯、丙烯醯氯、甲基丙烯醯溴、丙烯醯溴、丙烯醯碘、甲基丙烯醯碘、羥基甲基丙烯醯氯、羥基甲基丙烯醯溴等醯鹵,丙烯酸酐、甲基丙烯酸酐等。該些之中,就反應性與純化的容易性的觀點而言,較佳為甲基丙烯醯氯、丙烯醯氯等。
式(D)中,R3表示上述R1中氫原子以外的取代基。即,R3表示丙烯醯基、甲基丙烯醯基、或羥基甲基丙烯醯基。R3較佳為丙烯醯基或甲基丙烯醯基。
上述具有R3的化合物與衍生物(C)或經環氧化的衍生物(C)的混合量(具有R3的化合物/衍生物(C)或經環氧化的衍生物(C))以莫耳比(mol/mol)計通常為1~5,較佳為1~2。
酯化步驟可藉由公知的酯化反應的條件而實施。酯化步驟的溫度通常為-30℃~100℃,較佳為-5℃~5℃。反應時間通常為0.5小時~24小時,較佳為1小時~5小時。
酯化步驟中亦可視需要使用觸媒。觸媒只要選擇對應反應的適當的觸媒即可,在使用醯鹵作為上述具有R3的化合物的情況下,可使用三乙基胺、三甲基胺、吡啶、哌啶、哌嗪、乙二胺、四甲基乙二胺、六亞甲基二胺(hexa methylene diamine)、4-(二甲基胺基)吡啶、脂肪酶(lipase)等。該些可單獨使用,亦可混合兩種以上而使用。
觸媒的添加量以與衍生物(C)的莫耳比(觸媒/衍生物(C)) 計通常為0.1~5,較佳為1~2。在先使衍生物(C)環氧化的情況下,觸媒的添加量亦相同。
酯化步驟中亦可視需要添加聚合抑制劑。聚合抑制劑只要抑制聚合則並無特別限定,可列舉:酚噻嗪、對苯二酚、丁基羥基甲苯、對甲氧基苯酚、2,2'-亞甲基雙(6-第三丁基對甲酚)、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(oxyl)、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫喹啉、銅鐵靈(cupferron)等。
聚合抑制劑的添加量以與衍生物(C)的重量比(聚合抑制劑/衍生物(C))計通常為0.001~10,較佳為0.001~3。在先使衍生物(C)進行環氧化的情況下,聚合抑制劑的添加量亦相同。
酯化步驟中所使用的溶劑只要根據所使用的化合物選擇適當的溶劑即可,例如可列舉:苯、甲苯、二甲苯、三烷基苯、乙基苯、異丙苯等芳香族烴類,己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷等脂肪族飽和烴類,環己烷、甲基環己烷、二甲基環己烷、乙基環己烷等脂環族烴類,四氫呋喃、二乙醚、二正丁醚、1,4-二噁烷(1,4-dioxane)、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、甲基第三丁基醚等醚類,該些溶劑可單獨使用或混合使用。
<4.環氧化步驟>
環氧化步驟是將衍生物(C)或酯(D)的降冰片烯骨架的不飽和鍵氧化而進行環氧化的步驟。環氧化步驟亦可在上述酯化步驟之前進行。下述式中,R1、R2及R3與上述相同。在下述式的左側所示的化合物為衍生物(C)的情況、即未進行酯化步驟的情況 下,可獲得R1為氫原子的式(I)的化合物(上述式(F)的化合物)。
在環氧化步驟中,使環氧化劑作用於衍生物(C)或酯(D)而使降冰片烯骨架的雙鍵部位進行環氧化。環氧化劑並無特別限定,例如可列舉:過乙酸、過甲酸、三氟過乙酸、過苯甲酸、間氯過苯甲酸等有機過酸;第三丁基氫過氧化物、異丙苯氫過氧化物等有機過氧化物;二甲基二環氧乙烷、甲基乙基二環氧乙烷、甲基異丁基二環氧乙烷等二環氧乙烷化合物;過氧化銨、鹼金屬過氧化物、過硫酸銨、鹼金屬過硫酸鹽、過硼酸銨、鹼金屬過硼酸鹽、過碳酸銨、鹼金屬過碳酸鹽、鹼土金屬過氧化物、過氧化鋅等無機過氧化物;過硫酸、過碳酸、過單磷酸等無機過酸;過氧化氫、分子狀氧等。可較佳地列舉間氯過苯甲酸、過氧化氫等。該些可單獨使用,亦可混合兩種以上而使用。
環氧化劑與衍生物(C)或酯(D)的混合量(環氧化劑/衍生物(C)或酯(D))以莫耳比(mol/mol)計通常為1~10,較佳為1~1.5。
環氧化步驟可藉由公知的環氧化反應的條件而實施。環氧化步驟的溫度通常為-30℃~40℃,較佳為0℃~20℃。反應時間通常為1小時~10小時,較佳為1小時~5小時。
環氧化步驟較佳為在溶劑存在下進行。溶劑例如可列舉:二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、1-氯丁烷等鹵化烴溶劑;戊烷、己烷、環己烷、甲基環己烷等脂肪族烴溶劑;苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯等芳香族烴溶劑;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等醯胺溶劑;乙腈、苄腈等腈溶劑;甲酸、乙酸、丙酸等有機酸溶劑;硝基甲烷、硝基苯等硝基化合物溶劑;二硫化碳等。該些之中,較佳為二氯甲烷、二氯苯等。該些可單獨使用,亦可混合兩種以上而使用。
本發明的各步驟中所獲得的產物可藉由自各步驟後的反應液中提取產物時通常所使用的處理而提取。另外,亦可藉由減壓蒸餾、層析(chromatography)、再結晶等公知的純化方法而進行生成。
如上所述,本發明的化合物的製造中,在進行酯化步驟的情況下,可在環氧化步驟之前進行亦可在環氧化步驟之後進行。即,關於將上述式(C)所表示的降冰片烯羥甲基衍生物酯化的酯化步驟、與將式(C)所表示的降冰片烯羥甲基衍生物的降冰 片烯骨架的不飽和鍵氧化而進行環氧化的環氧化步驟,先進行任一步驟均可獲得下述降冰片烯衍生物(E)。就容易進行反應的觀點而言,較佳為在酯化步驟之後進行環氧化步驟。
(式(E)中,R2表示氫原子或碳數1~4的烷基,R3表示丙烯醯基、甲基丙烯醯基、或羥基甲基丙烯醯基。R2較佳為甲基、或乙基,更佳為甲基。另外,R3較佳為丙烯醯基或甲基丙烯醯基)本發明的降冰片烯衍生物為於降冰片烷骨架中具有環氧基、及隔著亞甲基的反應性基的二官能性單體。由於具有降冰片烷骨架,故而可期待光學特性優異。另外,藉由隔著亞甲基具有羥基或不飽和酯而使自由度提高從而容易發生交聯,因此可期待獲得與基材的密接性高、剛性的聚合物。
本發明的式(I)的化合物中,在為R1為氫原子的脂環式環氧羥甲基化合物(上述式(F)的化合物)的情況下,可藉由酯化等對其羥基加成具有聚合性的取代基,因此用作特殊功能性材料的單體原料。
尤其本發明的式(I)的化合物中,在R1為丙烯醯基、甲基丙烯醯基、或羥基甲基丙烯醯基等(上述式(E)的化合物)的情況下,藉由使該取代基進行聚合而獲得聚合物,進而可藉由降冰片烯骨架中的環氧基而交聯,形成剛性的三維結構。因此,作為抗蝕劑材料,期待可提供對微細加工有利的材料。
期待本發明的單體原料作為光學材料、抗蝕劑材料、塗佈材料、積層材料等特殊功能性材料而用於各種用途。在各種用途中,可藉由公知的方法應用本申請案發明的化合物。例如,在抗蝕劑材料的情況下,將藉由公知的方法使本申請案發明的化合物進行聚合或共聚合而獲得的聚合物分散或溶解於適當的溶劑中,製備感光液,使用例如輥(roller)、輥式塗佈機(roll coater)、旋轉塗佈機(spin coater)等塗佈裝置將其塗佈於基板上並進行乾燥,藉此可獲得抗蝕劑膜。
式(E)所表示的化合物亦可根據用途與其他聚合性單體進行共聚合。例如,直接圖案化而使用的抗蝕劑材料用成分是以使其他聚合性單體進行共聚合而獲得的聚合物成分、聚合性單體成分、多官能聚合性單體成分、熱或光聚合起始劑、及溶劑等的組合的形式提供,式(E)所表示的化合物可用作其聚合性單體成分、多官能聚合性單體成分的一部分。另外,光阻(photoresist)材料用途中,以使多種聚合性單體進行共聚合而獲得的聚合物成分、光酸產生劑、及溶劑等的組合的形式提供,式(E)所表示的化合物可用作該多種聚合性單體之一。
可與式(E)所表示的化合物組合、或共聚合的化合物的例子可列舉:(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯單體、乙烯醚衍生物、苯乙烯衍生物、順丁烯二酸酐等。(甲基)丙烯酸酯單體為(甲基)丙烯酸的羧酸的氫經如下基團取代而成的化合物;甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、環戊基、環己基、三環癸基[5.2.1.02,6]、金剛烷基、降冰片基、異降冰片基、羥基乙基、丙氧基乙基、丁氧基乙基、2-甲基-2-金剛烷基、2-乙基-2-金剛烷基、3-羥基-1-金剛烷基、四氫吡喃基、四氫呋喃基。乙烯醚衍生物為乙基乙烯醚、環己基乙烯醚、羥基乙基乙烯醚等。苯乙烯衍生物為苯乙烯、對羥基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、對第三丁氧基苯乙烯等。該些可共聚合的化合物可單獨使用或使用兩種以上。
使式(E)所表示的化合物進行聚合或共聚合而獲得聚合物成分的方法並無特別限定,可藉由常規方法而實施。例如可在溶劑中以成為所需的莫耳比的方式混合各種化合物,添加聚合起始劑,進行加熱或光照射而使之聚合或共聚合,並將產物分離,視需要進行純化處理,從而獲得聚合物成分。
[實施例]
其次,藉由實施例具體地說明本發明,但本發明並不受該些實施例任何限定。
再者,化合物的鑑定是使用質子核磁共振光譜(以下稱為NMR)進行,化合物的純度是使用氣體層析(以下稱為GC)、或 高速液體層析(以下稱為HPLC)進行。NMR是使用瓦裏安核磁共振系統(VARIAN NMR SYSTEM)(500MHz),在氯仿-d溶劑中,使用四甲基矽烷作為標準物質而進行測定。測定是在測定溫度27℃、測定頻率500MHz、累計次數8次的條件下進行。
<實施例1>
(狄爾斯-阿爾德反應步驟)
向5L加壓反應裝置用反應器(耐壓硝子工業股份有限公司)中添加二環戊二烯(DCPD)862.2g(6.52mol)、相對於DCPD為4.2當量的巴豆醛(CA)1920g(27.39mol)。以攪拌速度400rpm進行攪拌,利用N2以0.3→0.7MPa×10次對容器內進行置換。置換後,進行吹掃(purge)直至0MPa為止,升溫至170℃後,在165℃下攪拌4hr。其後,冷卻至30℃,將容器內的殘壓吹掃,提取粗液(轉化率為92.4%,選擇率為93.7%,反應產率為86.5%)。
繼而,藉由減壓蒸餾進行純化。最終由原料862.2g(6.52mol)獲得510.7g(3.75mol)的甲基降冰片烯醛(MNA)。單離產率為57.5%。※DCPD基準下的產率
(還原步驟)
向2L三口圓底燒瓶中添加510.7g的MNA(3.75mol)。一面保持於50℃以下一面向其中緩慢地滴加包含相對於MNA為0.5當量的硼氫化鈉NaBH4(SBH)70.93g(1.88mol)的10wt%水溶液720ml。
在50℃下攪拌3hr後,添加飽和氯化銨(NH4Cl)水溶液375ml。
利用乙酸乙酯265ml將水溶液萃取3次。合併所回收的有機層,利用飽和食鹽水375ml進行水洗。向有機層中添加硫酸鎂(MgSO4)50g進行脫水,利用過濾將其去除後,將萃取溶劑的乙酸乙酯蒸餾去除而進行濃縮。
轉化率為99.8%,選擇率為99.8%,反應產率為99.6%。
藉由減壓蒸餾進行純化。最終由原料510.7g(3.75mol)獲得甲基降冰片烯甲醇(MNAH)404.3g(2.93mol)。單離產率為78%。
(酯化步驟)
向10L的四口圓底燒瓶中添加MNAH(2.93mol)404.3g、相對於MNAH為2當量的三乙基胺(TEA)592.0g(5.85mol)、作為聚合抑制劑的相對於MNAH為約1重量%的酚噻嗪4.08g(20.5mmol)、作為溶劑的甲苯5270ml。在0℃以下向其中緩慢地滴加相對於MNAH為1.2當量的甲基丙烯醯氯(MAC)366.9g(3.51mol)。反應溫度是保持於5℃以下。
在0℃下反應1hr後,利用飽和碳酸氫鈉水溶液880ml、飽和食鹽水880ml對反應粗液進行水洗。向有機層中添加硫酸鎂50g進行脫水,利用過濾將其去除後,在減壓下將甲苯蒸餾去除而進行濃縮。
轉化率為99.9%,選擇率為95.7%,反應產率為95.6%。
藉由減壓蒸餾進行純化。最終由原料404.3g(2.93mol)獲得甲基丙烯酸甲基降冰片烯甲酯(MNMA)404.3g(1.96mol)。單離產率為67%。
(環氧化步驟)
向10L的四口圓底燒瓶中添加MNMA(1.96mol)404.3g、 相對於MNMA為1.5當量的碳酸鈉(Na2CO3)311.6g(2.94mol)、作為溶劑的二氯甲烷4100ml。進行冰浴處理而充分冷卻。添加相對於MNMA為1.1當量的間氯過苯甲酸(mCPBA)372.0g(2.16mol)。在0℃下將反應粗液攪拌1hr後,進而在室溫下攪拌3hr。向反應粗液中添加硫代硫酸鈉(Na2S2O3)10%水溶液1600ml,利用飽和食鹽水1600ml進行水洗。添加硫酸鎂50g進行脫水,利用過濾將其去除後,在減壓下將溶劑等蒸餾去除而進行濃縮。
轉化率為99.5%,選擇率為97.0%,反應產率為96.5%。
藉由矽膠管柱層析(展開溶劑;正庚烷)進行純化。最終由原料404.3g(1.96mol)獲得甲基丙烯酸(7-甲基-3-氧雜三環[3.2.1.02,4]辛烷-6-基)甲酯(EMNMA;甲基丙烯酸環氧甲基降冰片烷甲酯)338.5g(1.52mol)。單離產率為77.7%。
將所獲得的化合物的NMR圖表示於圖1。根據該解析結果確認所獲得的化合物為上述EMNMA的結構。另外,其內向體:外向體的比為56:44。
1H NMR(CDCl3)End:0.93(br,1H);1.08(d,3H);1.25-1.35(m,1H);1.41(m,1H);1.72(m,1H);1.96(m,3H);2.36(m,1H);2.41(m,1H);3.19(m,1H);3.29(m,1H);4.05(d,2H);5.58(td,1H);6.11(m,1H)
Exo:0.98(br,1H);1.05(d,3H);1.25-1.35(m,1H);1.25-1.35(m,1H);1.85(m,1H);1.96(m,3H);2.21(m,1H);2.53(m,1H);3.17(m,1H);3.26(m,1H);4.16(d,2H);5.58(td,1H);6.11(m,1H)
關於所獲得的化合物的純度,在以下條件下進行氣體層析(GC)分析,確認GC純度為97.5%。
管柱:HR-1(25m,內徑0.32mm,薄膜膜厚0.25μm),試樣導入部溫度:250℃,檢測部溫度:300℃,管柱溫度條件:50℃→5℃/min→300℃,EMNMA保持時間:15.5分鐘。
所獲得的化合物如下所述。
[產業上之可利用性]
本發明的化合物可作為光學材料、抗蝕劑材料、塗佈材料、積層材料等特殊功能性材料而用於各種用途。

Claims (6)

  1. 一種降冰片烯衍生物,以式(I)表示: (式中,R1表示氫原子、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、或羥基甲基丙烯醯基,R2表示氫原子或碳數1~4的烷基)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的降冰片烯衍生物,其中所述式(I)中,R1為氫原子、丙烯醯基或甲基丙烯醯基,R2為甲基、或乙基。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的降冰片烯衍生物,其中所述式(I)中,R1為氫原子、丙烯醯基或甲基丙烯醯基,R2為甲基。
  4. 一種降冰片烯衍生物的製造方法,其是式(E)所表示的降冰片烯衍生物的製造方法 ,且 所述降冰片烯衍生物的製造方法的特徵在於包括:(a)狄爾斯-阿爾德反應步驟,使環戊二烯與式(A)的化合 物反應而獲得降冰片烯衍生物(B); (b)還原步驟,將降冰片烯衍生物(B)還原而獲得式(C)所表示的降冰片烯羥甲基衍生物(C); (c)酯化步驟,將降冰片烯羥甲基衍生物(C)的羥基酯化;以及(d)環氧化步驟,將降冰片烯羥甲基衍生物(C)的降冰片烯骨架的不飽和鍵氧化而進行環氧化,且(a)步驟及(b)步驟之後的步驟為(c)步驟或(d)步驟的任一步驟,(式(A)、式(B)、式(C)及式(E)中,R2表示氫原子或碳數1~4的烷基,R3表示丙烯醯基、甲基丙烯醯基、或羥基甲基 丙烯醯基)。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的降冰片烯衍生物的製造方法,其中在(c)酯化步驟之後進行(d)環氧化步驟。
  6. 一種降冰片烯衍生物的製造方法,其是式(F)所表示的降冰片烯衍生物的製造方法 ,且 所述降冰片烯衍生物的製造方法包括:(a)狄爾斯-阿爾德反應步驟,使環戊二烯與式(A)的化合物反應而獲得降冰片烯衍生物(B); (b)還原步驟,將降冰片烯衍生物(B)還原而獲得式(C)所表示的降冰片烯羥甲基衍生物(C);以及 (d)環氧化步驟,將降冰片烯羥甲基衍生物(C)的降冰片烯骨架的不飽和鍵氧化而進行環氧化,(式(A)、式(B)、式(C)及式(F)中,R2表示氫原子或碳數1~4的烷基)。
TW102141169A 2012-11-28 2013-11-13 降冰片烯衍生物以及降冰片烯衍生物的製造方法 TWI614239B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-259723 2012-11-28
JP2012259723 2012-11-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201425301A true TW201425301A (zh) 2014-07-01
TWI614239B TWI614239B (zh) 2018-02-11

Family

ID=50827929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102141169A TWI614239B (zh) 2012-11-28 2013-11-13 降冰片烯衍生物以及降冰片烯衍生物的製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9440939B2 (zh)
JP (1) JP6264298B2 (zh)
KR (1) KR102155722B1 (zh)
CN (1) CN104812742A (zh)
TW (1) TWI614239B (zh)
WO (1) WO2014084297A1 (zh)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3255162A (en) * 1958-12-05 1966-06-07 Rohm & Haas Monoepoxybicyclic acrylates and methacrylates and their polymers
BE585307A (zh) * 1958-12-05
US3187018A (en) * 1959-04-16 1965-06-01 Union Carbide Corp 3-oxatricycloÄ3.2.1.0 2,4Üoctane-6-methanols, ethers and esters and intermediate products
JPH05247135A (ja) * 1992-03-03 1993-09-24 Tosoh Corp 脂環式エポキシ(メタ)アクリレート重合体
JPH07101903A (ja) * 1993-09-30 1995-04-18 Nippon Zeon Co Ltd アクリル酸エステル誘導体
JP2002322103A (ja) 2001-04-27 2002-11-08 Daicel Chem Ind Ltd 不飽和環状アルコールの製造方法
JP4067823B2 (ja) * 2001-12-28 2008-03-26 株式会社クラレ 環状モノオレフィンのエポキシ化方法
JP5103965B2 (ja) * 2007-03-19 2012-12-19 日本電気株式会社 高分子化合物、高分子化合物/炭素材料複合体及びその製造方法、電極及びその製造方法、並びに二次電池
KR20090072418A (ko) * 2007-12-28 2009-07-02 주식회사 삼양사 노보넨계 실란 유도체를 사용하는 절연막의 제조방법 및그로부터 제조되는 절연막
JP5251299B2 (ja) 2008-07-03 2013-07-31 学校法人東京理科大学 不斉ディールス・アルダー反応生成物の製造方法及び精製方法、並びに不斉触媒及び不斉触媒混合物
JP2011016738A (ja) 2009-07-07 2011-01-27 Mitsubishi Rayon Co Ltd (メタ)アクリル酸エステル化合物の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20150307467A1 (en) 2015-10-29
JP6264298B2 (ja) 2018-01-24
KR20150087404A (ko) 2015-07-29
KR102155722B1 (ko) 2020-09-14
WO2014084297A1 (ja) 2014-06-05
CN104812742A (zh) 2015-07-29
JPWO2014084297A1 (ja) 2017-01-05
TWI614239B (zh) 2018-02-11
US9440939B2 (en) 2016-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4740951B2 (ja) シアノ基及びラクトン骨格を含む多環式エステル
JP3991191B2 (ja) ラクトン構造を有する新規(メタ)アクリレート化合物、重合体、フォトレジスト材料、及びパターン形成法
US20150316847A1 (en) Homoadamantane derivative, method for producing the same and photosensitive materials for photoresist
JP2007119696A (ja) 脂環式骨格を有する高分子化合物
US9346775B2 (en) Method for manufactruring β-(meth)acryloyloxy-γ-butyrolactones
JPWO2002048217A1 (ja) フォトレジスト用高分子及びフォトレジスト用樹脂組成物
TWI614239B (zh) 降冰片烯衍生物以及降冰片烯衍生物的製造方法
EP1149826B1 (en) Ester compounds having alicyclic structure, and methods for preparing the same
JP4390065B2 (ja) 含フッ素重合性エステル化合物及びその製造法
US20070249858A1 (en) Polymerizable fluorinated ester compounds and their preparing processes
JP3997382B2 (ja) 脂環構造を有する新規エステル化合物及びその製造方法
JP4748860B2 (ja) 2−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−3−オン誘導体及びその製造法
JP2005023063A (ja) 新規なラクトン化合物
JP5798875B2 (ja) 5−オキソ−4−オキサ−5−ホモアダマンタン−2−オールの製造方法
JP4766856B2 (ja) 酸素原子含有多環式化合物、重合性組成物及びその硬化物
JP2004315465A (ja) ラクトン構造を有する化合物
JP4919508B2 (ja) フォトレジスト用単量体、高分子化合物及びフォトレジスト組成物
JP4610264B2 (ja) アルコキシ基含有環状化合物、重合性組成物及びその硬化物
US6992197B2 (en) Lactone compound
JP4942514B2 (ja) (メタ)アクリル酸エステルの製造方法
JP4993263B2 (ja) 2−(メタ)アクリロイルオキシ−6−シアノ−5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナンの製造方法。
JP4832019B2 (ja) 環状カーボネート骨格を含む多環式エステル
JP2005041841A (ja) 新規ラクトン化合物
JP2003342240A (ja) 含フッ素シクロアルカン誘導体
JP2008202059A (ja) ノルボルナンラクトン構造を有する重合性化合物及び重合体