WO2021029395A1 - 化合物、重合体、組成物、膜形成用組成物、パターン形成方法、絶縁膜の形成方法及び化合物の製造方法、並びにヨウ素含有ビニルポリマーおよびそのアセチル化誘導体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上述のような問題を改善するレジスト材料としては、チタン、スズ、ハフニウムやジルコニウム等の金属錯体を含有するレジスト組成物が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
すなわち、本発明は次のとおりである。
一つ以上のハロゲンと、不飽和二重結合と、を有する化合物。
[2]
一つ以上の親水性基又は一つの分解性基を有する、前記[1]に記載の化合物。
[3]
下記式(1)で表される、前記[1]又は前記[2]に記載の化合物。
(式(1)中、
Xは、それぞれ独立して、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記L1のエーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、カルボキシアルコキシ基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Ra、Rb、及びRcは、それぞれ独立して、H、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、カルボキシアルコキシ基、又は炭酸エステル基であり、前記Zのアルコキシ基、エステル基、アセタール基、カルボキシアルコキシ基、又は炭酸エステル基は、置換基を有していてもよく、
pは1以上の整数であり、mは1以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。)
[4]
下記式(1a)で表される、前記[3]に記載の化合物。
(式(1a)中、
X、L1、Y、A、Z、p、m、n、及びrは、式(1)における定義と同じである。)
[5]
下記式(1b)で表される、前記[3]に記載の化合物。
X、L1、Y、A、Z、p、m、n、及びrは、式(1)における定義と同じであり、
Ra1、Rb1、及びRc1は、それぞれ独立して、H、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Ra1、Rb1、及びRc1の少なくともいずれか1つは、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基である。)
[6]
n+rが1以上の整数である、前記[3]~[5]のいずれか1項に記載の化合物。
[7]
Yが、それぞれ独立して下記式(Y-1)で表される基である、前記[3]~[6]のいずれか1項に記載の化合物。
(式(Y-1)中、
L2は、酸又は塩基の作用により開裂する基であり、
R2は、炭素数1~30の直鎖、分岐若しくは環状の脂肪族基、炭素数1~30の芳香族基、炭素数1~30の直鎖、分岐若しくは環状のヘテロ原子を含む脂肪族基、炭素数1~30のヘテロ原子を含む芳香族基であり、前記R2の脂肪族基、芳香族基、ヘテロ原子を含む脂肪族基、ヘテロ原子を含む芳香族基はさらに置換基を有していていてもよい。)
[8]
Aが芳香環である、前記[3]~[7]のいずれか1項に記載の化合物。
[9]
Aが脂環構造である、前記[3]~[7]のいずれか1項に記載の化合物。
[10]
Aがヘテロ環構造である、前記[3]~[9]のいずれか1項に記載の化合物。
[11]
nが2以上である、前記[3]~[10]のいずれか1項に記載の化合物。
[12]
酸又は塩基の作用によりアルカリ現像液への溶解性が向上する官能基を含む、前記[1]~[11]のいずれか1項に記載の化合物。
[13]
Xは、Iであり、L1は、単結合である、前記[3]~[12]のいずれか1項に記載の化合物。
[14]
Xは、芳香族基であって、該芳香族基に1つ以上のF、Cl、BrまたはIが導入された基である、前記[3]~[12]のいずれか1項に記載の化合物。
[15]
Xは、脂環基であって、該脂環基に1つ以上のF、Cl、BrまたはIが導入された基である、前記[3]~[12]のいずれか1項に記載の化合物。
[16]
前記[1]~[15]のいずれか1項に記載の化合物全体に対して、式(1C)で表される化合物を1質量ppm以上10質量%以下含有する、組成物。
(式(1C)、式(1C1)、および式(1C2)中、
X、L1、Y、A、Z、p、m、n、及びrは、式(1)における定義と同じであり、
Rsubは、式(1C1)または式(1C2)を表し、
Ra1、Rb1、及びRc1は、それぞれ独立して、H、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Ra1、Rb1、及びRc1の少なくともいずれか1つは、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
p-1は0以上の整数であり、
*は、隣接する構成単位との結合部位である。)
[17]
前記[1]~[15]記載の化合物と、該化合物に対して式(1D)で表される化合物を1質量ppm以上10質量%以下含有することを特徴とする組成物。
(式(1D)、式(1D1)、または式(1D2)中、
X、L1、Y、A、Z、p、m、n、及びrは、式(1)における定義と同じであり、
Rsub2は、式(1D1)または式(1D2)を表し、
Ra1、Rb1、及びRc1は、それぞれ独立して、H、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Ra1、Rb1、及びRc1の少なくともいずれか1つは、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
n2は0以上4以下の整数を表し、
p-1は0以上の整数であり、
*は、隣接する構成単位との結合部位である。)
[18]
前記[3]~[15]のいずれか1項に記載の化合物に対して、式(1E)で表される化合物を1質量ppm以上10質量%以下含有する、組成物。
(式(1E)中、
かII Xは、それぞれ独立して、F、Cl、Br、又は、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記L1のエーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Ra、Rb、及びRcは、それぞれ独立して、H、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、又は炭酸エステル基であり、
ただし、X、L1、Y、Ra、Rb、Rc、A及びZはいずれもIを含まず、
pは1以上の整数であり、m’は0以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。)
[19]
前記[1]~[15]のいずれか1項に記載の化合物を含み、
Kを含む不純物が、元素換算にて、前記化合物に対して1質量ppm以下である、組成物。
[20]
過酸化物が前記化合物に対して10質量ppm以下である、前記[19]に記載の組成物。
[21]
Mn、Al、Si、及びLiからなる群から選ばれる1以上の元素を含む不純物が元素換算にて、前記化合物に対して1質量ppm以下である、前記[19]又は[20]に記載の組成物。
[22]
リン含有化合物が前記化合物に対して10質量ppm以下である、前記[19]~[21]のいずれか1項に記載の組成物。
[23]
マレイン酸が前記化合物に対して10質量ppm以下である、前記[19]~[22]のいずれか1項に記載の組成物。
[24]
前記[1]~[15]のいずれか1項に記載の化合物由来の構成単位を含む重合体。
[25]
下記式(C6)で表される構成単位をさらに含む、前記[24]に記載の重合体。
(式(C6)中、
XC61は、水酸基、又はハロゲン基であり、
RC61は、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基であり、
*は、隣接する構成単位との結合部位である。)
[26]
前記[1]~[15]のいずれか1項に記載の化合物、又は、前記[24]又は[25]に記載の重合体を含有する、膜形成用組成物。
[27]
酸発生剤、塩基発生剤又は塩基化合物をさらに含む、前記[26]に記載の膜形成用組成物。
[28]
前記[1]~[15]のいずれか1項に記載の化合物又は前記[24]又は[25]に記載の重合体を含む膜形成用組成物により基板上にレジスト膜を成膜する工程と、
前記レジスト膜へパターンを露光する工程と、
前記露光後、レジスト膜を現像処理する工程と、
を含む、レジストパターンの形成方法。
[29]
前記[28]に記載の方法を含む、絶縁膜の形成方法。
[30]
下記式(S1)で表される化合物に、置換基Qに不飽和二重結合を導入する二重結合導入工程と
を含む、下記式(0)で表される化合物の製造方法。
(式(S1)中、
X0は、炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、又は炭酸エステル基であり、
Qは、水酸基、アルデヒド基、カルボキシル基又はケトン基を有する、炭素数1~30の有機基であり、
pは1以上の整数であり、m’は0以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。)
(式(0)中、
Xは、それぞれ独立して、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Ra、Rb、及びRcは、それぞれ独立して、H、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、又は炭酸エステル基であり、
pは1以上の整数であり、m’は0以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。)
[31]
前記式(S1)で表される化合物が、下記式(SA1)で表される化合物であり、
下記A1で示される工程と、下記A2で示される工程とを含む、前記[30]に記載の化合物の製造方法。
A1) 前記式(SA1)で表される化合物と、下記式(RM1)で表される化合物またはマロノニトリルと、を用いて下記式(SA2)で表される化合物を得る工程
A2) 式(SA2)とフルオライド源を用いて式(1)にする工程
(式(SA1)、(RM1)および(SA2)中、
X0、L1、Y、A、Z、p、m’、n、rは、式(S1)、(0)における定義と同じであり、
Q1は、アルデヒドまたはケトンであり、
LGは、ヒドロキシ基、アルコキシ基、炭酸エステル基、アセタール基、カルボキシ基から選択される基であって、アルコキシ基、炭酸エステル基、アセタール基、カルボキシ基は炭素数1~60の置換基を有しても良い脂肪族基または芳香族基を含み、
R3は、水素基、または炭素数1乃至60の置換基を有しても良いカルボキシ基、エステル基であり、
R4は、水素基であり、
R5、R6は、それぞれ独立して、H、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
XAは、水素基、ハロゲン基から選択される基である。)
[32]
前記A2で示される工程において、100℃以下で、前記フルオライド源を用いて、式(SA2)で表される化合物に対し脱炭酸反応を行う、前記[31]に記載の化合物の製造方法。
[33]
前記A1で示される工程において、さらに還元剤を用いて前記式(SA2)で表される化合物を得る、前記[31]又は[32]に記載の化合物の製造方法。
[34]
前記式(S1)において、Aは、ベンゼン、トルエン、又はヘテロ芳香族環である、前記[30]~[33]のいずれか1項に記載の化合物の製造方法。
[35]
下記B1Aで示される工程と、下記B2A及びB3Aで示される工程の少なくとも一方と、を経て得られた下記式(SB2A)及び下記式(SB3A)で表される化合物の少なくとも一方により、下記式(SB1)で表される化合物を形成する工程、式(SB1)で表される化合物の置換基Qbに不飽和二重結合を導入する二重結合導入工程とを含む、下記式(1)で表される化合物の製造方法。
B1A)1つ以上のアミノ基と、アルデヒド基またはケトン基を有する母核Bと、を含む下記基質SB1Aを準備する工程
B2A)前記母核Bにヨウ素を導入した下記式(SB2A)で表される化合物を得る工程
B3A)サンドマイヤー反応によって、アミノ基をハロゲン基に置換した式(SB3A)で表される化合物を得る工程
(式(1)中、
Xは、それぞれ独立して、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記L1のエーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、カルボキシアルコキシ基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Ra、Rb、及びRcは、それぞれ独立して、H、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、カルボキシアルコキシ基、又は炭酸エステル基であり、前記Zのアルコキシ基、エステル基、アセタール基、カルボキシアルコキシ基、又は炭酸エステル基は、置換基を有していてもよく、
pは1以上の整数であり、mは1以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。
式(SB1A)、(SB2A)、(SB3A)、および(SB1)中、
Zbは、水素基または炭素数1乃至30の置換基を有しても良い炭化水素基からなる置換基を有していてもよいアミノ基を表し、rbは1以上の整数を表し、Qb、L1b、Xb1、B、pb、mb’、はそれぞれ式(1)のQ、L、X、A、p、mと同義である。 XB2は、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基を表す。)
[36]
二重結合を導入する工程が、有機リン化合物と塩基とを用いたことを特徴とする、前記[35]記載の製造方法。
[37]
上記式(S1)で表される化合物に、ハロゲン化剤を反応させて、ハロゲン原子を導入するハロゲン導入工程を含む、前記[30]に記載の化合物の製造方法。
[38]
前記式(SA1)で表される化合物が、下記B1Aで示される工程と、下記B2A及びB3Aで示される工程の少なくとも一方と、を経て得られた下記式(SB2A)及び下記式(SB3A)で表される化合物の少なくとも一方である前記[30]~前記[34]のいずれか一項に記載の化合物の製造方法。
B1A)1つ以上のアミノ基と、アルデヒド基またはケトン基を有する母核Bと、を含む下記基質SB1Aを準備する工程
B2A)前記母核Bにヨウ素を導入した下記式(SB2A)で表される化合物を得る工程
B3A)サンドマイヤー反応によって、アミノ基をハロゲン基に置換した式(SB3A)で表される化合物を得る工程
(式(SB1A)、(SB2A)、(SB3A)、および(SA1A)中、
Zbは、水素基または炭素数1乃至30の置換基を有しても良い炭化水素基からなる置換基を有していてもよいアミノ基を表し、rbは1以上の整数を表し、Qb、L1b、Xb1、B、pb、mb’、はそれぞれ式(1)のQ、L、X、A、p、mと同義である。 XB2は、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基を表す。)
[39]
前記B2Aで示される工程において、ヨウ素源と酸化剤とを少なくとも用いて前記母核Bにヨウ素を導入する、前記[36]に記載の化合物の製造方法。
[40]
前記式(SA1)で表される化合物が、下記B1Bで示される工程と、下記B2B及びB3Bで示される少なくともいずれか一方の工程と、によって製造される化合物である、前記[30]に記載の化合物の製造方法。
B1B)1つ以上のアミノ基と、アルデヒド基またはケトン基を有する母核Bと、を含む下記基質SB1Bを準備する工程、
B2B)母核Bにヨウ素を導入した式(SB2B)で表される化合物を得る工程
B3B)アミノ基をハロゲン基に置換した式(SB3B)で表される化合物を得る工程
(式(SB1B)、(SB2B)、(SB3B)、および(SA1B)中、
Zbは水素基または炭素数1乃至30の置換基を有しても良い炭化水素基からなる置換基を有していてもよいアミノ基を表し、rbは1以上の整数を表し、Qb、L1b、Xb1、B、pb、mb’、はそれぞれ式(1)のQ、L、X、A、p、mと同義である。
XB2は、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基を表す。)
[41]
さらに、下記B4aで示される工程を含む前記[40]に記載の化合物の製造方法。
B4a)Wittig工程
[42]
前記B2Bで示される工程において、ヨウ素源と酸化剤とを少なくとも用いて前記母核Bにヨウ素を導入する、前記[38]又は前記[41]に記載の化合物の製造方法。
[43]
前記母核Bがヘテロ原子を有していてもよい芳香環構造を有する前記[40]~前記[42]のいずれか一項に記載の化合物の製造方法。
[44]
下記式(S1)で表される化合物に、ハロゲン化剤を反応させて、ハロゲン原子を導入するハロゲン導入工程と、
置換基Qに不飽和二重結合を導入する二重結合導入工程と
を含む下記式(1)で表される化合物の製造方法であって、二重結合を導入する工程が、有機リン化合物と塩基とを用いたことを特徴とする、下記式(1)で表される化合物の製造方法。
(式(S1)中、
X0は、炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、又は炭酸エステル基であり、
Qは、水酸基、アルデヒド基、カルボキシル基又はケトン基を有する、炭素数1~30の有機基であり、
pは1以上の整数であり、m’は0以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。)
(式(1)中、
Xは、それぞれ独立して、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Ra、Rb、及びRcは、それぞれ独立して、H、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、又は炭酸エステル基であり、
pは1以上の整数であり、mは1以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。)
すなわち、本発明は次のとおりである。
[45]
a)式(1-1)で表される一般構造:
(式(1-1)中、
R1~R5は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたは直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R6~R10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R1~R5のうち少なくとも1つはOHであり、R1~R5のうち少なくとも1つはヨウ素であり、R6~R10のうち1つはOHまたはOCH3である)
を有するヨウ素含有アルコール性基質を準備する工程と;
b)前記ヨウ素含有アルコール性基質を脱水して、式(1)で表される一般構造:
(式(1)中、
R1~R5は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたは直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R6~R8は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R1~R5のうち少なくとも1つはOHであり、R1~R5のうち少なくとも1つはヨウ素である)
を有するヨウ素含有ビニルモノマーを得る工程と;
を含んでなる、前記ヨウ素含有ビニルモノマーの製造方法。
[46]
前記式(1-1)で表される一般構造を有するヨウ素含有アルコール性基質を準備する工程が、
c)式(1-2)で表される一般構造;
(式(1-2)中、
R1~R5は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたは直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R7、R8およびR10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R1~R5のうち少なくとも1つはOHであり、R1~R5のうち少なくとも1つはヨウ素である)
を有するヨウ素含有ケトン性基質を準備する工程と;
d)前記ヨウ素含有ケトン性基質を還元して、前記式(1-1)で表される一般構造を有するヨウ素含有アルコール性基質を得る工程と;
を含んでなる、前記[45]に記載のヨウ素含有ビニルモノマーの製造方法。
[47]
前記式(1-1)で表される一般構造を有するヨウ素含有アルコール性基質を準備する工程が、
e)式(1-3)で表される一般構造;
(式(1-3)中、
R11~R15は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3または直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R6~R10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R11~R15のうち少なくとも1つはOHであり、R6~R10のうち1つはOHまたはOCH3である)
を有するアルコール性基質を準備する工程と;
f)前記アルコール性基質にヨウ素を導入して、前記式(1-1)で表される一般構造を有するヨウ素含有アルコール性基質を得る工程と;
を含んでなる、前記[45]に記載のヨウ素含有ビニルモノマーの製造方法。
[48]
前記式(1-2)で表される一般構造を有するヨウ素含有ケトン性基質を準備する工程が、
g)式(1-4)で表される一般構造;
(式(1-4)中、
R11~R15は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3または直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R7、R8およびR10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R11~R15のうち少なくとも1つはOHである)
を有するケトン性基質を準備する工程と;
h)前記ケトン性基質にヨウ素を導入して、式(1-2)で表される一般構造を有するヨウ素含有ケトン性基質を得る工程と;
を含んでなる、前記[46]に記載のヨウ素含有ビニルモノマーの製造方法。
[49]
前記式(1-3)で表される一般構造を有するアルコール性基質を準備する工程が、
i)式(1-4)で表される一般構造;
(式(1-4)中、
R11~R15は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3または直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R7、R8およびR10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R11~R15のうち少なくとも1つはOHである)
を有するケトン性基質を準備する工程と;
j)前記ケトン性基質を還元して、式(1-3)で表される一般構造を有するアルコール性基質を得る工程と;
を含んでなる、前記[47]に記載のヨウ素含有ビニルモノマーの製造方法。
[50]
k)式(1)で表される一般構造:
(式(1)中、
R1~R5は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたは直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R6~R8は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R1~R5のうち少なくとも1つはOHであり、R1~R5のうち少なくとも1つはヨウ素である)
を有するヨウ素含有ビニルモノマーを準備する工程と;
l)前記ヨウ素含有ビニルモノマーをアセチル化して、式(2)で表される一般構造:
(式(2)中、
R16~R20は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、OAc、ハロゲンまたは直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R6~R8は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R16~R20のうち少なくとも1つはOAcであり、R16~R20のうち少なくとも1つはヨウ素である)
を有するヨウ素含有アセチル化ビニルモノマーを得る工程と;
を含んでなる前記ヨウ素含有アセチル化ビニルモノマーの製造方法。
[51]
c)式(1-2)で表される一般構造;
(式(1-2)中、
R1~R5は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたは直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R7、R8およびR10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R1~R5のうち少なくとも1つはOHであり、R1~R5のうち少なくとも1つはヨウ素である)
を有するヨウ素含有ケトン性基質を準備する工程と;
d)前記ヨウ素含有ケトン性基質を還元して、式(1-1)で表される一般構造:
(式(1-1)中、
R1~R5は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたは直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R6~R10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R1~R5のうち少なくとも1つはOHであり、R1~R5のうち少なくとも1つはヨウ素であり、R6~R10のうち1つはOHまたはOCH3である)
を有するヨウ素含有アルコール性基質を得る工程と;
を含んでなる、前記ヨウ素含有アルコール性基質の製造方法。
[52]
e)式(1-3)で表される一般構造;
(式(1-3)中、
R11~R15は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3または直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R6~R10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R11~R15のうち少なくとも1つはOHであり、R6~R10のうち1つはOHまたはOCH3である)
を有するアルコール性基質を準備する工程と;
f)前記アルコール性基質にヨウ素を導入して、式(1-1)で表される一般構造:
(式(1-1)中、
R1~R5は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたは直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R6~R10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R1~R5のうち少なくとも1つはOHであり、R1~R5のうち少なくとも1つはヨウ素であり、R6~R10のうち1つはOHまたはOCH3である)
を有するヨウ素含有アルコール性基質を得る工程と;
を含んでなる、前記ヨウ素含有アルコール性基質の製造方法。
[53]
g)式(1-4)で表される一般構造;
(式(1-4)中、
R11~R15は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3または直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R7、R8およびR10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R11~R15のうち少なくとも1つはOHである)
を有するケトン性基質を準備する工程と;
h)前記ケトン性基質にヨウ素を導入して、式(1-2)で表される一般構造;
(式(1-2)中、
R1~R5は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたは直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R7、R8およびR10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R1~R5のうち少なくとも1つはOHであり、R1~R5のうち少なくとも1つはヨウ素である)
を有するヨウ素含有ケトン性基質を得る工程と;
を含んでなる、前記ヨウ素含有ケトン性基質の製造方法。
[54]
i)式(1-4)で表される一般構造;
(式(1-4)中、
R11~R15は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3または直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R7、R8およびR10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R11~R15のうち少なくとも1つはOHである)
を有するケトン性基質を準備する工程と;
j)前記ケトン性基質を還元して、式(1-3)で表される一般構造;
(式(1-3)中、
R11~R15は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3または直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R6~R10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R11~R15のうち少なくとも1つはOHであり、R6~R10のうち1つはOHまたはOCH3である)
を有するアルコール性基質を得る工程と;
を含んでなる、前記アルコール性基質の製造方法。
以下、本発明の第1の実施形態について説明する(以下、「本実施形態」と称する場合がある)。なお、本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は本実施形態のみに限定されるものではない。
「(メタ)アクリレート」は、アクリレート、ハロアクリレート及びメタクリレートから選ばれる少なくとも1種を意味する。ハロアクリレートとは、メタクリレートのメチル基の位置にハロゲンが置換されているアクリレートを意味する。(メタ)との表現は有するその他の用語も、(メタ)アクリレートと同様に解釈する。
「(共)重合体」は、単独重合体及び共重合体から選ばれる少なくとも1種を意味する。
本実施形態に係る化合物(以下、「化合物(A)」ともいう。)は、一つ以上のハロゲンと、不飽和二重結合と、を有する。また、化合物(A)はさらに、一つ以上の親水性基又は一つの分解性基を有してもよい。パターンのラフネスの観点からは、一つ以上の親水性基又は一つの分解性基を有することが好ましい。すなわち、本実施形態に係る化合物は、一つ以上のハロゲンと、一つ以上の親水性基又は一つの分解性基と、不飽和二重結合と、を有する。また、化合物(A)はさらに、一つ以上の親水性基又は一つの分解性基を有してもよい。
ハロゲンとしては、I、F、Cl、Brが挙げられる。これらの中でもEUVによる増感効果やパターンのラフネス低減の観点からI、F又はBrが好ましく、I又はFがより好ましく、Iがさらに好ましい。ハロゲンの数は、好ましくは1以上5以下の整数であり、より好ましくは2以上4以下の整数であり、さらに好ましくは2又は3である。
Xは、それぞれ独立して、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基である。これらの中でも、Xは、好ましくはそれぞれ独立して、I、F、Cl、又はBrであり、より好ましくはそれぞれ独立して、I、F又はBrであり、より好ましくはそれぞれ独立して、I又はFであり、さらに好ましくはそれぞれ独立して、Iである。
アルキル基は、直鎖状脂肪族炭化水素基、分岐状脂肪族炭化水素基、及び環状脂肪族炭化水素基のいずれの態様でも構わない。
炭素数6~30のアリール基としては、以下に限定されないが、例えば、フェニル基、ナフタレン基、ビフェニル基、アントラシル基、ピレニル基、ペリレン基等が挙げられる。
炭素数2~30のアルケニル基としては、以下に限定されないが、例えば、エチニル基、プロペニル基、ブチニル基、ペンチニル基等が挙げられる。
炭素数2~30のアルキニル基としては、以下に限定されないが、例えば、アセチレン基、エチニル基等が挙げられる。
炭素数1~30のアルコキシ基としては、以下に限定されないが、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ等が挙げられる。
Yは、例えば、アルコキシ基[*3-O-R2]、エステル基[*3-O-(C=O)-R2又は*3-(C=O)-O-R2]、アセタール基[*3-O-(C(R21)2)-O-R2(R21は、それぞれ独立にH、又は、炭素数1~10の炭化水素基である。)]、カルボキシアルコキシ基[*3-O-R22-(C=O)-O-R2(R22は、炭素数1~10の2価の炭化水素基である。)]、及び炭酸エステル基[*3-O-(C=O)-O-R2]からなる群より選ばれる少なくとも1種の基が挙げられる。エステル基は高感度化の観点から、三級エステル基が好ましい。なお、式中、*3は、Aとの結合部位である。
これらの中でも、Yは、高感度の観点からは、三級エステル基、アセタール基、炭酸エステル基又はカルボキシアルコキシ基が好ましく、アセタール基、炭酸エステル基又はカルボキシアルコキシ基がより好ましく、アセタール基、又はカルボキシアルコキシ基がさらに好ましい。またラジカル重合による安定品質のポリマー製造の観点からは、エステル基、カルボキシアルコキシ基及び炭酸エステル基が好ましい。
L2は、酸若しくは塩基の作用により開裂する基である。酸若しくは塩基の作用により開裂する基としては、例えば、エステル基[*1-O-(C=O)-*2又は*1-(C=O)-O-*2]、アセタール基[*1-O-(C(R21)2)-O-*2(R21は、それぞれ独立にH、又は、炭素数1~10の炭化水素基である。)]、カルボキシアルコキシ基[*1-O-R22-(C=O)-O-*2(R22は、炭素数1~10の2価の炭化水素基である。)]、及び炭酸エステル基[*1-O-(C=O)-O-*2]からなる群より選ばれる少なくとも1種の2価の連結基が挙げられる。エステル基は高感度化の観点から、三級エステル基が好ましい。なお、式中、*1は、Aとの結合部位、*2は、R2との結合部位である。これらの中でも、L2は、高感度の観点からは、三級エステル基、アセタール基、炭酸エステル基又はカルボキシアルコキシ基が好ましく、アセタール基、炭酸エステル基又はカルボキシアルコキシ基がより好ましく、アセタール基、又はカルボキシアルコキシ基がさらに好ましい。またラジカル重合による安定品質のポリマー製造の観点からは、エステル基、カルボキシアルコキシ基及び炭酸エステル基が好ましい。
また、その他の効果として、本実施形態の化合物(A)を共重合体の重合単位として用いる際に、樹脂の重合性を制御し重合度を所望の範囲とする目的で、Yは式(Y-1)で表される基であることが好ましい。化合物AはX基を有することで重合体形成反応時の活性種に対する影響が大きく所望の制御が困難となるため、化合物Aにおける親水性基に式(Y-1)で表される基を保護基として有することで、親水基に由来する共重合体形成のバラつきや重合阻害を抑制することができる。
Yとして用いることができるアルコキシ基の具体例としては、例えば以下を上げることができるが、これに限定されない。
炭素数1~60の直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ドデシル基、バレル基、2-エチルヘキシル基が挙げられる。
Aは、下記式(A-1)~(A-4)のいずれかで表される基であることが好ましく、下記式(A-1)~(A-2)で表される基であることがより好ましく、下記式(A-1)で表される基であることが更に好ましい。
また、Aは、置換基を有していても良いヘテロ環構造であってもよい。ヘテロ環構造としては特に限定はないが、例えば、ピリジン、ピペリジン、ピペリドン、ベンゾジアゾール、ベンゾトリアゾール、等の環状含窒構造、トリアジン、環状ウレタン構造、環状ウレア、環状アミド、環状イミド、フラン、ピラン、ジオキソラン、等の環状エーテル、カプロラクトン、ブチロラクトン、ノナラクトン、デカラクトン、ウンデカラクトン、ビシクロウンデカラクトン、フタリド、等のラクトン構造を有する脂環基等が挙げられる。
これらの中でも、Zは、高感度の観点からは、三級エステル基、アセタール基、炭酸エステル基又はカルボキシアルコキシ基が好ましく、アセタール基、炭酸エステル基又はカルボキシアルコキシ基がより好ましく、アセタール基、又はカルボキシアルコキシ基がさらに好ましい。またラジカル重合による安定品質のポリマー製造の観点からは、エステル基、カルボキシアルコキシ基及び炭酸エステル基が好ましい。
(式(1b)中、
X、L1、Y、A、Z、p、m、n、及びrは、式(1)における定義と同じであり、
Ra1、Rb1、及びRc1は、それぞれ独立して、H、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Ra1、Rb1、及びRc1の少なくともいずれか1つは、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基である。)
Ra1、Rb1、及びRc1における置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基は、前述のRa、Rb、及びRcにおける置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基と同定義である。Ra1は、好ましくは置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、より好ましくはメチル基である。Rb1、及びRc1は、好ましくはHである。
(式(1C)、式(1C1)、および式(1C2)中、
X、L1、Y、A、Z、p、m、n、及びrは、式(1)における定義と同じであり、
Rsubは、式(1C1)または式(1C2)を表し、
Ra1、Rb1、及びRc1は、それぞれ独立して、H、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Ra1、Rb1、及びRc1の少なくともいずれか1つは、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
p-1は0以上の整数であり、
*は、各式との結合部位である。)
(式(1D)、式(1D1)、または式(1D2)中、
X、L1、Y、A、Z、p、m、n、及びrは、式(1)における定義と同じであり、
Rsub2は、式(1D1)または式(1D2)を表し、
Ra1、Rb1、及びRc1は、それぞれ独立して、H、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Ra1、Rb1、及びRc1の少なくともいずれか1つは、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
n2は0以上4以下の整数を表し、
p-1は0以上の整数であり、
*は、隣接する構成単位との結合部位である。)
このように作製された組成物は、その安定性が高まる傾向にある。その理由は定かではないが、ヨウ素を含有する化合物(A)とヨウ素を含有しない化合物(1E)とでヨウ素原子の平衡反応が起こり安定化するためであると推察する。
この場合、前記組成物は、化合物(1E)として、上述の化合物(A)として例示された化合物からヨウ素原子が脱離した構造の化合物を併用することが好ましい。
またこのように作製された組成物は、その安定性が高まることから、保存安定性を高めることのみならず、安定した性状の樹脂を形成したり、安定した性能のレジスト性能を与えたり、さらにはリソグラフィープロセスにおける現像後の残渣欠陥の低減につながる。
化合物(A)を含む組成物中に、化合物(A)に対して、式(1E)で表される化合物を1質量ppm以上10質量%以下の範囲で用いる方法としては、特に制限されないが、化合物(1E)を化合物(A)に加える方法、化合物(A)の製造中に化合物(1E)を副生させる方法等が挙げられる。
(式(1E)中、
Xは、それぞれ独立して、F、Cl、Br、又は、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記L1のエーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Ra、Rb、及びRcは、それぞれ独立して、H、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、又は炭酸エステル基であり、
ただし、X、L1、Y、Ra、Rb、Rc、A及びZはいずれもIを含まず、
pは1以上の整数であり、m’は0以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。)
式(1E)で表される化合物を化合物(A)に対して10質量%より多く含むと、化合物(A)を含む重合体を形成してリソグラフィー用途に用いた際の感度向上効果が低減することがある。一方で1ppmより小さい量含む場合には、経時での安定性向上効果が十分には発現しないことがある。
式(1E)で表される化合物のm’は、経時安定性の効果をより高める目的から0であることが好ましい。
式(1)で表される化合物は、種々の公知の合成方法により製造することができる。
本実施形態に係る式(0)で表される化合物の製造方法は、
下記式(S1)で表される化合物の置換基Qに不飽和二重結合を導入する工程(以下、「二重結合導入工程」と称することがある)を含むことが好ましい。また、当該製造方法は、下記式(S1)で表される化合物に、ハロゲン化剤を反応させて、ハロゲン原子を導入する工程(以下、「ハロゲン導入工程」と称することがある)を含んでいてもよい。
なお、当該製造方法において、ハロゲン導入工程及び二重結合導入工程の順序は特に限定されるものではなく、どちらの工程が先に行われてもよい。
当該方法により式(0)で表される化合物を製造することで、製造上は安定性が低く、取り扱いに注意を要する不飽和二重結合部位(及びハロゲンを有する場合はハロゲン基)を比較的安定かつ収率良く、効率的に製造することができる。また、ハロゲン導入工程を有する場合、ハロゲン基が、ヨウ素等の原子半径が大きな原子であっても、製造する化合物を比較的安定かつ収率良く、効率的に製造することができる。
(式(0)中、
Xは、それぞれ独立して、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Ra、Rb、及びRcは、それぞれ独立して、H、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、又は炭酸エステル基であり、
pは1以上の整数であり、m’は0以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。)
(式(S1)中、
X0は、炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、又は炭酸エステル基であり、
Qは、水酸基、アルデヒド基、カルボキシル基又はケトン基を有する炭素数1~30の有機基であり、
pは1以上の整数であり、m’は0以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。)
化合物式(0)の好ましい製造方法としては、上記式(S1)で表される化合物が、下記式(SA1)で表される化合物であり、下記A1で示される工程を含と、下記A2で示される工程とを含む製造方法を選択することができる。
A1) 上記式(SA1)で表される化合物と、下記式(RM1)で表される化合物、またはマロノニトリルと、を用いて下記式(SA2)で表される化合物を得る工程
A2) 式(SA2)とフルオライド源を用いて式(0)にする工程
(式(SA1)、(RM1)および(SA2)中、
X0、L1、Y、A、Z、p、m’、n、rは、式(S1)、(0)における定義と同じであり、
Q1は、アルデヒドまたはケトンであり、
LGは、ヒドロキシ基、アルコキシ基、炭酸エステル基、アセタール基、カルボキシ基から選択される基であって、アルコキシ基、炭酸エステル基、アセタール基、カルボキシ基は炭素数1~60の置換基を有しても良い脂肪族基または芳香族基を含み、
R3は、水素基、または炭素数1乃至60の置換基を有しても良いカルボキシ基、エステル基であり、
R4は、水素基であり、
R5、R6は、それぞれ独立して、H、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
XAは、水素基、ハロゲン基から選択される基である。R3は、LGと結合して環状構造を形成していても良い。)
式(RM1)で表される化合物の具体例としては、マレイン酸、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジプロピル、マレイン酸時イソプロピル、無水マレイン酸等のマレイン酸エステル誘導体、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、αクロロ酢酸エチル、αクロロ酢酸プロピル、αクロロ酢酸ブチル、等の酢酸エステル誘導体等を挙げることができる。RM1は、マロン酸、マロン酸エステル誘導体、酢酸誘導体、酢酸エステル誘導体から選択される誘導体であることが好ましい。
(式(SA3)中、
X0、L1、Y、A、Z、p、m’、n、rは、式(S1)、(0)における定義と同じであり、
R5、R6は、それぞれ独立して、H、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基である。
。)
還元剤の使用量は、使用する基質、還元剤および反応条件等に応じて適宜設定でき、特に限定されないが、一般に、反応原料100質量部に対して、1~500質量部が適しており、収率の観点から、10~200質量部であることが好ましい。
フルオライド源としては、種々のフルオライドを発生する化合物を用いることができ、テトラブチルアミンフルオライド、テトラメチルアミンフルオライド、テトラヒドロキシエチルアミンフルオライド等の4級アミンとフルオライドの塩、テトラメチルアルミニウム等の金属カチオン種とフルオライドの塩、テトラオクタデシルホスホニウム等のホスホニウムとフルオライドの塩、KF、NaF、等のアルカリ金属のフルオライド塩、等を適宜用いることができる。
B1A)1つ以上のアミノ基と、アルデヒド基またはケトン基を有する母核Bと、を含む下記基質SB1Aを準備する工程
B2A)前記母核Bにヨウ素を導入した下記式(SB2A)で表される化合物を得る工程
B3A)サンドマイヤー反応によって、アミノ基をハロゲン基に置換した式(SB3A)で表される化合物を得る工程
(式(1)中、
Xは、それぞれ独立して、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記L1のエーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、カルボキシアルコキシ基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Ra、Rb、及びRcは、それぞれ独立して、H、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、カルボキシアルコキシ基、又は炭酸エステル基であり、前記Zのアルコキシ基、エステル基、アセタール基、カルボキシアルコキシ基、又は炭酸エステル基は、置換基を有していてもよく、
pは1以上の整数であり、mは1以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。
式(SB1A)、(SB2A)、(SB3A)、および(SB1)中、
Zbは、水素基または炭素数1乃至30の置換基を有しても良い炭化水素基からなる置換基を有していてもよいアミノ基を表し、rbは1以上の整数を表し、Qb、L1b、Xb1、B、pb、mb’、はそれぞれ式(1)のQ、L、X、A、p、mと同義である。XB2は、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基を表す。)
(式(SB1A)、(SB2A)、(SB3A)、および(SA1A)中、
Zbは、水素基または炭素数1乃至30の置換基を有してもよい炭化水素基からなる置換基を有していてもよいアミノ基を表し、
rbは1以上の整数を表し、
Qb、L1b、Xb1、B、pb、mb’、はそれぞれ式(1)のQ、L、X、A、p、mと同義である。XB2は、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基を表す。)
B1A)1つ以上のアミノ基と、アルコール基、アルデヒド基またはケトン基を有する母核Bと、を含む基質SB1Aを準備する工程
B2A)前記母核Bにヨウ素を導入した式(SB2A)で表される化合物を得る工程
B3A)サンドマイヤー反応によって、アミノ基をハロゲン基に置換した式(SB3A)で表される化合物を得る工程
工程(B2A)に記載の方法では、式(SB1A)で表される化合物(気質SB1A)へのヨウ素化導入反応は、少なくともヨウ素化剤を式(SB1A)で表される化合物と反応することで進行させるこができ、例えばAdv. Synth. Catal. 2007, 349, 1159-1172、Organic Letters; Vol. 6; (2004); p.2785-2788等の非特許文献、US5300506号公報、US5434154号公報、US2009/281114号公報、EP1439164号公報、WO2006/101318号公報、等の特許文献に記載の方法を用いた公知のヨウ素導入反応条件により目的の化合物を取得することができる。使用することができるヨウ素化剤の例としては、ヨウ素化合物、ヨウ化モノクロリド、N-ヨウドコハク酸イミド、ベンジルトリメチルアンモニウムジクロロヨーデート、テトラエチルアンモニウムヨーダイド、テトラノルマルブチルアンモニウムヨーダイド、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、1-クロロ-2-ヨードエタン、ヨウ素フッ化銀、tert-ブチルハイポヨージド、1,3-ジヨード-5,5-ジメチルハイダントイン、ヨウ素-モルフォリン錯体、トリフルオロアセチルハイポヨージド、ヨウ素-ヨウ素酸、ヨウ素-過ヨウ素酸、ヨウ素-過酸化水素、1-ヨ-ドヘプタフルオロプロパン、トリフェニルホスフェート-メチルヨージド、ヨウ素-タリウム(I)アセテート、1-クロロ-2-ヨードエタン、ヨウ素-銅(II)アセテート、等を挙げることができるが、これに限定されない。
式(1C)で表される化合物の製造方法の一例としては、前述の式(1)の化合物の製造方法であって、かつRaが水素基である場合に、該製造方法で取得した式(1)で表される化合物を2量化させることで、式(1C)で表される化合物を取得することができる。式(1)で表される化合物を2量化する最も容易な方法としては、取得した化合物(1)を高温条件または塩基条件下とすることで前記Ra基の離脱により形成した活性メチレン部位が起点となり2量化を進行させることができる。
B1B)1つ以上のアミノ基と、アルデヒド基またはケトン基を有する母核Bと、を含む下記基質SB1Bを準備する工程、
B2B)母核Bにヨウ素を導入した式(SB2B)で表される化合物を得る工程
B3B)アミノ基をハロゲン基に置換した式(SB3B)で表される化合物を得る工程
(式(SB1B)、(SB2B)、(SB3B)、および(SA1B)中、
Zbは水素基または炭素数1乃至30の置換基を有しても良い炭化水素基からなる置換基を有していてもよいアミノ基を表し、rbは1以上の整数を表し、Qb、L1b、Xb1、B、pb、mb’はそれぞれ式(1)のQ、L、X、A、p、mと同義である。XB2は、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基を表す。)
B4a)Wittig工程
Wittig工程は、Witting反応によりアルケンを形成する工程であり、限定はしないが、リンイリドを用いてアルデヒドまたはケトンを有するカルボニル部位からアルケンを形成する工程である。リンイリドとしては、安定なリンイリドを形成可能な、トリフェニルメチルホスフィンブロマイド、等のトリフェニルアルキルホスフィンブロマイド等を用いることができる。またリンイリドとしてホスホニウム塩を塩基と反応させて反応系内でリンイリドを形成させ、上記の反応に用いることもできる。塩基としては従来公知のものを使用することができ、例えばアルコキシドのアルカリ金属塩などを適宜用いることができる。
(式(S1)中、
X0は、炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、又は炭酸エステル基であり、
Qは、水酸基、アルデヒド基、カルボキシル基又はケトン基を有する、炭素数1~30の有機基であり、
pは1以上の整数であり、m’は0以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。)
(式(1)中、
Xは、それぞれ独立して、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Ra、Rb、及びRcは、それぞれ独立して、H、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、又は炭酸エステル基であり、
pは1以上の整数であり、mは1以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。)
前記精製方法によれば、樹脂に不純物として含まれ得る種々の金属の含有量を低減することができる。
より詳細には、前記本実施形態における化合物を、水と任意に混和しない有機溶媒に溶解させて溶液(S)を得て、さらにその溶液(S)を酸性水溶液と接触させて抽出処理を行うことができる。これにより、上記溶液(S)に含まれる金属分を水相に移行させたのち、有機相と水相とを分離して金属含有量の低減された樹脂を得ることができる。
また、ここで用いる水は、本実施形態の目的に沿って、金属含有量の少ない水、例えば、イオン交換水等であることが好ましい。抽出処理は1回だけでもかまわないが、混合、静置、分離という操作を複数回繰り返して行うのも有効である。また、抽出処理における両者の使用割合や、温度、時間等の条件は特に限定されないが、先の酸性の水溶液との接触処理の場合と同様で構わない。
本実施形態に係る物質の精製方法によれば、上記樹脂中の種々の金属分の含有量を効果的に著しく低減することができる。これらの金属成分量は後述する実施例に記載の方法で測定することができる。
なお、本実施形態における「通液」とは、上記溶液がフィルターの外部から当該フィルターの内部を通過して再度フィルターの外部へと移動することを意味し、例えば、上記溶液を単にフィルターの表面で接触させる態様や、上記溶液を当該表面上で接触させつつイオン交換樹脂の外部で移動させる態様(すなわち、単に接触する態様)は除外される。
本実施形態におけるフィルター通液工程において、前記樹脂と溶媒とを含む溶液中の金属分の除去に用いられるフィルターは、通常、液体ろ過用として市販されているものを使用することができる。フィルターの濾過精度は特に限定されないが、フィルターの公称孔径は0.2μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.2μm未満であり、さらに好ましくは0.1μm以下であり、よりさらに好ましくは0.1μm未満であり、一層好ましくは0.05μm以下である。また、フィルターの公称孔径の下限値は、特に限定されないが、通常、0.005μmである。ここでいう公称孔径とは、フィルターの分離性能を示す名目上の孔径であり、例えば、バブルポイント試験、水銀圧入法試験、標準粒子補足試験など、フィルターの製造元により決められた試験法により決定される孔径である。市販品を用いた場合、製造元のカタログデータに記載の値である。公称孔径を0.2μm以下にすることで、溶液を1回フィルターに通液させた後の金属分の含有量を効果的に低減することができる。本実施形態においては、溶液の各金属分の含有量をより低減させるために、フィルター通液工程を2回以上行ってもよい。
ポリオレフィン系フィルターとしては、以下に限定されないが、例えば、日本ポール(株)製のウルチプリーツPEクリーン、イオンクリーン、日本インテグリス(株)製のプロテゴシリーズ、マイクロガードプラスHC10、オプチマイザーD等を挙げることができる。
ポリエステル系フィルターとしては、以下に限定されないが、例えば、セントラルフィルター工業(株)製のジェラフローDFE、日本フィルター(株)製のブリーツタイプPMC等を挙げることができる。
ポリアクリロニトリル系フィルターとしては、以下に限定されないが、例えば、アドバンテック東洋(株)製のウルトラフィルターAIP-0013D、ACP-0013D、ACP-0053D等を挙げることができる。
フッ素樹脂系フィルターとしては、以下に限定されないが、例えば、日本ポール(株)製のエンフロンHTPFR、スリーエム(株)製のライフシュアFAシリーズ等を挙げることができる。
これらのフィルターはそれぞれ単独で用いても2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
イオン交換体を含むフィルターとして、以下に限定されないが、例えば、日本インテグリス(株)製のプロテゴシリーズ、倉敷繊維加工(株)製のクラングラフト等を挙げることができる。
また、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリンカチオン樹脂などの正のゼータ電位を有する物質を含むフィルターとしては(以下、商標)、以下に限定されないが、例えば、スリーエム(株)製ゼータプラス40QSHやゼータプラス020GN、あるいはライフアシュアEFシリーズ等が挙げられる。
本実施形態に係る化合物(A)は、そのまま、又は後述の重合体として、膜形成用組成物に添加することで、露光光源に対する感度を高めることができる。化合物(A)又はその重合体は、フォトレジストに用いることが好ましい。
本実施形態の組成物は、化合物(A)を含む。本実施形態における化合物(A)の含有量は、好ましくは90質量%以上であり、より好ましくは95質量%以上であり、さらに好ましくは99質量%以上である。
当該K、Mn、Al等の量は、無機元素分析(IPC-AES/IPC-MS)にて測定する。無機元素分析装置としては、例えば、アジレント・テクノロジー株式会社製「AG8900」が挙げられる。
リン含有化合物及びマレイン酸の量は、ガスクロマトグラフィー質量分析法(GC-MS)により、GCチャートの面積分率、及びターゲットピークとリファレンスピークのピーク強度比から算出する。
過酸化物の量は、アンモニウムフェロチオシアネート酸法(以下AFTA法)により、試料中にトリクロロ酢酸を加えたのち、硫酸アンモニウム鉄(II)とチオシアン酸カリウムを加え、標準物質として既知の過酸化物の検量線を求め、波長480μmにおける吸光度を測定して定量する。
本実施形態の重合体(A)は、上述の化合物(A)由来の構成単位を含む。重合体(A)は、化合物(A)由来の構成単位を含むことで、レジスト組成物に配合された際に露光光源に対する感度を高めることができる。とくに、露光光源として、極端紫外線を用いた場合であっても、充分な感度を示し、線幅の狭い細線パターンを良好に形成することができる。
重合体(A)は、本実施形態の化合物(A)を重合すること、又は、化合物(A)と、他のモノマーとを共重合することで得られる。重合体(A)は、例えば、リソグラフィー用膜形成用材料に使用できる。
式(1C)で表される化合物の含有率を記載の範囲とすることで、樹脂化時の樹脂間の相互作を低減でき、該樹脂を用いて成膜したあとの樹脂間の相互作用に起因する結晶性を抑制することで、数ナノから数十ナノの分子レベルでの現像時の現像液への溶解性のローカリティを低減し、露光、露光後ベーク、現像、の一連のリソグラフィープロセスにおけるパターン形成プロセスで形成したパターンのラインエッジラフネスや残渣欠陥といったパターン品質の低下を抑制し、解像性をより向上させることができる。
これらのリソグラフィー性能に関する効果は、ハロゲン元素、特にヨウ素やフッ素当を導入した母核Aを有する式(1)で表される化合物および式(1C)で表される化合物が、ヨウ素等を導入していないヒドロキシスチレン骨格の化合物に対して、親疎水性がシフトし、極性部位における分極が増大することにより、式(1C)で表されるモノマーにおいて、影響が大きくなる。
RC11は、H、又はメチル基であり、
RC12は、H、又は炭素数1~4のアルキル基であり、
RC13は、RC13が結合する炭素原子と一緒になって、炭素数4~20のシクロアルキル基又はヘテロシクロアルキル基であり、
*は、隣接する構成単位との結合部位である。
RC21は、H、又はメチル基であり、
RC22及びRC23は、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル基であり、
RC24は、炭素数1~4のアルキル基又は炭素数5~20のシクロアルキル基であり、
RC22、RC23、及びRC24のうちの2つ又は3つは、これらが結合する炭素原子と一緒になって、炭素数3~20の脂環構造を形成してもよく、
*は、隣接する構成単位との結合部位である。
XC61は、水酸基、又はハロゲン基であり、
RC61は、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基であり、
*は、隣接する構成単位との結合部位である。
本実施形態の膜形成用組成物は、化合物(A)又は重合体(A)を含み、特にリソグラフィー技術に好適な組成物である。特に限定されるものではないが、前記組成物は、リソグラフィー用膜形成用途、例えば、レジスト膜形成用途(即ち、“レジスト組成物”)に用いることができる。さらには、前記組成物は、上層膜形成用途(即ち、“上層膜形成用組成物”)、中間層形成用途(即ち、“中間層形成用組成物”)、下層膜形成用途(即ち、“下層膜形成用組成物”)等に用いることができる。本実施形態の組成物によれば、高い感度を有する膜を形成でき、かつ良好なレジストパターン形状を付与することも可能である。
本実施形態において「基材(B)」とは、化合物(A)、又は重合体(A)以外の化合物(樹脂を含む)であって、g線、i線、KrFエキシマレーザー(248nm)、ArFエキシマレーザー(193nm)、極端紫外線(EUV)リソグラフィー(13.5nm)や電子線(EB)用レジストとして適用される基材(例えば、リソグラフィー用基材やレジスト用基材)を意味する。これら基材であれば特に限定されることはなく、本実施形態における基材(B)として使用できる。基材(B)としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ヒドロキシスチレン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ヒドロキシスチレン-(メタ)アクリル共重合体、シクロオレフィン-マレイン酸無水物共重合体、シクロオレフィン、ビニルエーテル-マレイン酸無水物共重合体、及び、チタン、スズ、ハフニウムやジルコニウム等の金属元素を有する無機レジスト材料、並びに、それらの誘導体が挙げられる。その中でも得られるレジストパターンの形状の観点から、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ヒドロキシスチレン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ヒドロキシスチレン-(メタ)アクリル共重合体、及び、チタン、スズ、ハフニウムやジルコニウム等の金属元素を有する無機レジスト材料、並びに、これらの誘導体が好ましい。
本実施形態における溶媒は、上述した化合物(A)、又は重合体(A)が少なくとも溶解するものであれば、公知のものを適宜用いることができる。溶媒としては、特に限定されないが、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ-n-プロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ-n-ブチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルなどのエチレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノエチルエーテルなどのプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n-プロピル、乳酸n-ブチル、乳酸n-アミル等の乳酸エステル類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸n-ブチル、酢酸n-アミル、酢酸n-ヘキシル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等の脂肪族カルボン酸エステル類;3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、3-メトキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、3-メトキシブチルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、3-メトキシ-3-メチルプロピオン酸ブチル、3-メトキシ-3-メチル酪酸ブチル、アセト酢酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル等の他のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;アセトン、2-ブタノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、4-ヘプタノン、シクロペンタノン(CPN)、シクロヘキサノン(CHN)等のケトン類;N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等のアミド類;γ-ラクトン等のラクトン類が挙げられる。本実施形態で使用される溶媒は、安全溶媒であることが好ましく、より好ましくは、PGMEA、PGME、CHN、CPN、2-ヘプタノン、アニソ-ル、酢酸ブチル及び乳酸エチルから選ばれる少なくとも1種であり、さらに好ましくはPGMEA、PGME、CHN、CPN及び乳酸エチルから選ばれる少なくとも1種である。
本実施形態の膜形成用組成物において、放射線照射により直接的又は間接的に酸を発生する酸発生剤(C)を1種以上含むことが好ましい。放射線は、可視光線、紫外線、エキシマレーザー、電子線、極端紫外線(EUV)、X線及びイオンビ-ムからなる群選ばれる少なくも1種である。酸発生剤(C)は、特に限定されないが、例えば、国際公開WO2013/024778号に記載のものを用いることができる。酸発生剤(C)は、単独で又は2種以上を使用することができる。
本実施形態の膜形成用組成物は、酸拡散制御剤(E)を含有していてもよい。酸拡散制御剤(E)は、放射線照射により酸発生剤から生じた酸のレジスト膜中における拡散を制御して、未露光領域での好ましくない化学反応が起きることを阻止する。酸拡散制御剤(E)を使用することによって、本実施形態の組成物の貯蔵安定性を向上させることができる傾向にある。また、酸拡散制御剤(E)を使用することによって、本実施形態の組成物を用いて形成した膜の解像度を向上させることができるとともに、放射線照射前の引き置き時間と放射線照射後の引き置き時間との変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に優れたものとなる傾向にある。酸拡散制御剤(E)としては、特に限定されないが、窒素原子含有塩基性化合物、塩基性スルホニウム化合物、塩基性ヨ-ドニウム化合物等の放射線分解性塩基性化合物が挙げられる。
本実施形態の膜形成用組成物には、その他の成分(F)として、必要に応じて、架橋剤、溶解促進剤、溶解制御剤、増感剤、界面活性剤及び有機カルボン酸又はリンのオキソ酸若しくはその誘導体等の各種添加剤を1種又は2種以上添加することができる。
本実施形態の膜形成用組成物は、架橋剤を含有していてもよい。架橋剤は、化合物(A)、重合体(A)及び基材(B)の少なくともいずれかを架橋し得る。架橋剤としては、酸発生剤(C)から発生した酸の存在下で、基材(B)を分子内又は分子間架橋し得る酸架橋剤であることが好ましい。このような酸架橋剤としては、例えば基材(B)を架橋し得る1種以上の基(以下、「架橋性基」という。)を有する化合物を挙げることができる。
溶解促進剤は、固形成分の現像液に対する溶解性が低すぎる場合に、その溶解性を高めて、現像時の前記化合物の溶解速度を適度に増大させる作用を有する成分である。溶解促進剤としては、低分子量のものが好ましく、例えば、低分子量のフェノール性化合物を挙げることができる。低分子量のフェノール性化合物としては、例えば、ビスフェノール類、トリス(ヒドロキシフェニル)メタン等を挙げることができる。これらの溶解促進剤は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
溶解制御剤は、固形成分の現像液に対する溶解性が高すぎる場合に、その溶解性を制御して現像時の溶解速度を適度に減少させる作用を有する成分である。このような溶解制御剤としては、レジスト被膜の焼成、放射線照射、現像等の工程において化学変化しないものが好ましい。
増感剤は、照射された放射線のエネルギーを吸収して、そのエネルギーを酸発生剤(C)に伝達し、それにより酸の生成量を増加する作用を有し、レジストの見掛けの感度を向上させる成分である。このような増感剤としては、例えば、ベンゾフェノン類、ビアセチル類、ピレン類、フェノチアジン類、フルオレン類等を挙げることができるが、特に限定はされない。これらの増感剤は、単独で又は2種以上を使用することができる。
界面活性剤は、本実施形態の組成物の塗布性やストリエーション、レジストの現像性等を改良する作用を有する成分である。界面活性剤は、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤又は両性界面活性剤のいずれでもよい。好ましい界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤が挙げられる。ノニオン系界面活性剤は、本実施形態の組成物の製造に用いる溶媒との親和性がよく、本実施形態の組成物の効果をより高めることができる。ノニオン系界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレン高級アルキルエーテル類、ポリオキシエチレン高級アルキルフェニルエーテル類、ポリエチレングリコールの高級脂肪酸ジエステル類等が挙げられるが、特に限定されない。これら界面活性剤の市販品としては、以下商品名で、エフトップ(ジェムコ社製)、メガファック(大日本インキ化学工業社製)、フロラ-ド(住友スリ-エム社製)、アサヒガ-ド、サ-フロン(以上、旭硝子社製)、ペポ-ル(東邦化学工業社製)、KP(信越化学工業社製)、ポリフロ-(共栄社油脂化学工業社製)等を挙げることができる。
感度劣化防止又はレジストパターン形状、引き置き安定性等の向上の目的で、さらに任意の成分として、有機カルボン酸又はリンのオキソ酸若しくはその誘導体を含有させることができる。なお、有機カルボン酸又はリンのオキソ酸若しくはその誘導体は、酸拡散制御剤と併用することもできるし、単独で用いてもよい。有機カルボン酸としては、例えば、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸などが好適である。リンのオキソ酸若しくはその誘導体としては、リン酸、リン酸ジ-n-ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステルなどのリン酸又はそれらのエステルなどの誘導体、ホスホン酸、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸ジ-n-ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステル等のホスホン酸又はそれらのエステルなどの誘導体、ホスフィン酸、フェニルホスフィン酸などのホスフィン酸及びそれらのエステルなどの誘導体が挙げられる。これらの中でも特にホスホン酸が好ましい。
さらに、本実施形態の組成物には、必要に応じて、上述した成分以外の添加剤を1種又は2種以上配合することができる。このような添加剤としては、例えば、染料、顔料、及び接着助剤等が挙げられる。例えば、染料又は顔料を配合すると、露光部の潜像を可視化させて、露光時のハレ-ションの影響を緩和できるので好ましい。また、接着助剤を配合すると、基板との接着性を改善することができるので好ましい。さらに、他の添加剤としては、ハレーション防止剤、保存安定剤、消泡剤、形状改良剤等、具体的には4-ヒドロキシ-4’-メチルカルコン等を挙げることができる。
本実施形態のレジストパターンの形成方法は、
化合物(A)又は重合体(A)を含む膜形成用組成物により基板上にレジスト膜を成膜する工程と、
前記レジスト膜へのパターンを露光する工程と、
前記露光後、レジスト膜を現像処理する工程と、
を含む。
以下、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態は、後述する式(1)を有する、ヨウ素含有ビニルモノマー、好ましくはヨウ素含有ヒドロキシスチレンの製造方法に関する。第2の実施形態の製造方法は、第1の実施形態の化合物の製造方法として利用することができる。
第2の実施形態は、下記式(1)を有する、ヨウ素含有ビニルモノマー、好ましくはヨウ素含有ヒドロキシスチレンを製造する方法である。
本発明で使用されるヨウ素含有アルコール性基質は、式(1-1)
a)式(1-1)を有するヨウ素含有アルコール性基質を準備する工程;及び
b)前記ヨウ素含有アルコール性基質を脱水する工程;
を含んでなる。
溶媒の使用量は、使用する基質、触媒および反応条件等に応じて適宜設定でき、特に限定されないが、一般に、反応原料100質量部に対して、0~10000質量部が適しており、収率の観点から、100~2000質量部であることが好ましい。
触媒の使用量は、使用する基質、触媒および反応条件等に応じて適宜設定でき、特に限定されないが、一般に、反応原料100質量部に対して、0.0001~100質量部が適しており、収率の観点から、0.001~10質量部であることが好ましい。
重合禁止剤の使用量は、使用する基質、触媒および反応条件等に応じて適宜設定でき、特に限定されないが、一般に、反応原料100質量部に対して、0.0001~100質量部が適しており、収率の観点から、0.001~10質量部であることが好ましい。
重合抑制剤の使用量は、使用する基質、触媒および反応条件等に応じて適宜設定でき、特に限定されないが、一般に、反応原料100質量部に対して、0.0001~100質量部が適しており、収率の観点から、0.001~10質量部であることが好ましい。
式(1-1)を有するヨウ素含有アルコール性基質、触媒および溶媒を反応器に添加して、反応混合物を形成する。いずれかの適切な反応器が使用される。
また反応は、回分式、半回分式、連続式などの公知の方法を適宜選択して行なうことができる。
基質として1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノールを使用した反応では、好ましい温度範囲は0℃から100℃である。
基質として1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノールを使用した反応では、好ましい反応時間範囲は15分から600分である。
式(1-1)の製造で使用されるヨウ素含有ケトン性基質は、式(1-2)
c)式(1-2)を有するヨウ素含有ケトン性基質を準備する工程;及び
d)前記ヨウ素含有ケトン性基質を還元する工程;
を含んでなる。
溶媒の使用量は、使用する基質、触媒および反応条件等に応じて適宜設定でき、特に限定されないが、一般に、反応原料100質量部に対して、0~10000質量部が適しており、収率の観点から、100~2000質量部であることが好ましい。
還元剤の使用量は、使用する基質、還元剤および反応条件等に応じて適宜設定でき、特に限定されないが、一般に、反応原料100質量部に対して、1~500質量部が適しており、収率の観点から、10~200質量部であることが好ましい。
クエンチ剤の使用量は、使用する還元剤の量に応じて適宜設定でき、特に限定されないが、一般に、還元剤100質量部に対して、1~500質量部が適しており、収率の観点から、50~200質量部であることが好ましい。
式(1-2)を有するヨウ素含有ケトン性基質、還元剤および溶媒を反応器に添加して、反応混合物を形成する。いずれかの適切な反応器が使用される。
また反応は、回分式、半回分式、連続式などの公知の方法を適宜選択して行なうことができる。
基質として4’-ヒドロキシ-3’,5’-ジヨードアセトフェノン使用した反応では、好ましい温度範囲は0℃から100℃である。
基質として4’-ヒドロキシ-3’,5’-ジヨードアセトフェノンを使用した反応では、好ましい反応圧力は減圧~常圧であり、減圧が好ましい。
基質として4’-ヒドロキシ-3’,5’-ジヨードアセトフェノンを使用した反応では、好ましい反応時間範囲は15分から600分である。
式(1-1)の製造で使用されるアルコール性基質は、式(1-3)
e)式(1-3)を有するアルコール性基質を準備する工程;
f)前記アルコール性基質にヨウ素を導入する工程;
を含んでなる。
溶媒の使用量は、使用する基質、触媒および反応条件等に応じて適宜設定でき、特に限定されないが、一般に、反応原料100質量部に対して、0~10000質量部が適しており、収率の観点から、100~2000質量部であることが好ましい。
式(1-3)を有するアルコール性基質、触媒および溶媒を反応器に添加して、反応混合物を形成する。いずれかの適切な反応器が使用される。
また反応は、回分式、半回分式、連続式などの公知の方法を適宜選択して行なうことができる。
基質として1-(4-ヒドロキシフェニル)エタノールを使用した反応では、好ましい温度範囲は0℃から100℃である。
基質として1-(4-ヒドロキシフェニル)エタノールを使用した反応では、好ましい反応圧力は減圧~常圧であり、減圧が好ましい。
基質として1-(4-ヒドロキシフェニル)エタノールを使用した反応では、好ましい反応時間範囲は15分間から600分間である。
式(1-2)の製造で使用されるケトン性基質は、式(1-4)
g)式(1-4)を有するケトン性基質を準備する工程;及び
h)前記ケトン性基質にヨウ素を導入する工程
を含んでなる。
溶媒の使用量は、使用する基質、触媒および反応条件等に応じて適宜設定でき、特に限定されないが、一般に、反応原料100質量部に対して、0~10000質量部が適しており、収率の観点から、100~2000質量部であることが好ましい。
式(1-4)を有するケトン性基質、触媒および溶媒を反応器に添加して、反応混合物を形成する。いずれかの適切な反応器が使用される。
また反応は、回分式、半回分式、連続式などの公知の方法を適宜選択して行なうことができる。
基質として4’-ヒドロキシアセトフェノンを使用した反応では、好ましい温度範囲は0℃から100℃である。
基質として4’-ヒドロキシアセトフェノンを使用した反応では、好ましい反応圧力は減圧~常圧であり、減圧が好ましい。
基質として4’-ヒドロキシアセトフェノンを使用した反応では、好ましい反応時間範囲は15分から600分である。
式(1-3)の製造で使用されるケトン性基質は、前述式(1-4)を有する、ケトン性基質である。
i)式(1-4)を有するケトン性基質を準備する工程;及び
j)前記ケトン性基質を還元する工程;
を含んでなる。
溶媒の使用量は、使用する基質、還元剤および反応条件等に応じて適宜設定でき、特に限定されないが、一般に、反応原料100質量部に対して、0~10000質量部が適しており、収率の観点から、100~2000質量部であることが好ましい。
還元剤の使用量は、使用する基質、還元剤および反応条件等に応じて適宜設定でき、特に限定されないが、一般に、反応原料100質量部に対して、1~500質量部が適しており、収率の観点から、10~200質量部であることが好ましい。
クエンチ剤の使用量は、使用する還元剤の量に応じて適宜設定でき、特に限定されないが、一般に、還元剤100質量部に対して、1~500質量部が適しており、収率の観点から、50~200質量部であることが好ましい。
式(1-4)を有するケトン性基質、還元剤および溶媒を反応器に添加して、反応混合物を形成する。いずれかの適切な反応器が使用される。
また反応は、回分式、半回分式、連続式などの公知の方法を適宜選択して行なうことができる。
基質として4’-ヒドロキシアセトフェノンを使用した反応では、好ましい温度範囲は0℃から100℃である。
基質として4’-ヒドロキシアセトフェノンを使用した反応では、好ましい反応圧力は減圧~常圧であり、減圧が好ましい。
基質として4’-ヒドロキシアセトフェノンを使用した反応では、好ましい反応時間範囲は15分から600分である。
本実施形態は、式(2)
(式(2)中、R16~R20は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、OAc、ハロゲンまたは直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、R6~R8は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、但し、R16~R20のうち少なくとも1つはOAcであり、また少なくとも1つはヨウ素である)を有する、ヨウ素含有アセチル化ビニルモノマー具体的にはヨウ素含有アセトキシスチレンを製造する方法である。
k)式(1)を有するヨウ素含有ビニルモノマー(ヨウ素含有ヒドロキシスチレン)を準備する工程;及び
l)前記ヨウ素含有ヒドロキシスチレンをアセチル化する工程;
を含んでなる。
溶媒の使用量は、使用する基質、触媒および反応条件等に応じて適宜設定でき、特に限定されないが、一般に、反応原料100質量部に対して、0~10000質量部が適しており、収率の観点から、100~2000質量部であることが好ましい。
適切なアセチル化剤の例としては、限定されないが、例えば、無水酢酸、ハロゲン化アセチル、および酢酸が挙げられ、無水酢酸が好ましい。
適切な酸触媒の例としては、限定されないが、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、臭化水素酸、フッ酸等の無機酸や、シュウ酸、マロン酸、こはく酸、アジピン酸、セバシン酸、クエン酸、フマル酸、マレイン酸、蟻酸、p-トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、ナフタレンジスルホン酸等の有機酸や、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、塩化鉄、三フッ化ホウ素等のルイス酸、ケイタングステン酸、リンタングステン酸、ケイモリブデン酸又はリンモリブデン酸等の固体酸等が挙げられる。これらの酸触媒は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。これらの中でも、製造上の観点から、有機酸及び固体酸が好ましく、入手の容易さや取り扱い易さ等の製造上の観点から、塩酸又は硫酸を用いることが好ましい。
適切な塩基触媒の例としては、限定されないが、アミン含有触媒の例は、ピリジンおよびエチレンジアミンであり、非アミンの塩基性触媒の例は金属塩および特にカリウム塩または酢酸塩が好ましく、適している触媒としては、限定されないが、酢酸カリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウムおよび酸化マグネシウムが挙げられる。
本実施形態の非アミンの塩基触媒はすべて、例えば、EMサイエンス社(EMScience)(ギブスタウン(Gibbstown))またはアルドリッチ社(Aldrich)(ミルウォーキー(Milwaukee))から市販されている。
触媒の使用量は、使用する基質、触媒および反応条件等に応じて適宜設定でき、特に限定されないが、一般に、反応原料100質量部に対して、1~5000質量部が適しており、収率の観点から、50~3000質量部であることが好ましい。
重合禁止剤の使用量は、使用する基質、触媒および反応条件等に応じて適宜設定でき、特に限定されないが、一般に、反応原料100質量部に対して、0.0001~100質量部が適しており、収率の観点から、0.001~10質量部であることが好ましい。
重合抑制剤の使用量は、使用する基質、触媒および反応条件等に応じて適宜設定でき、特に限定されないが、一般に、反応原料100質量部に対して、0.0001~100質量部が適しており、収率の観点から、0.001~10質量部であることが好ましい。
式(1)を有するヨウ素含有ヒドロキシスチレン、触媒および溶媒を反応器に添加して、反応混合物を形成する。いずれかの適切な反応器が使用される。
また反応は、回分式、半回分式、連続式などの公知の方法を適宜選択して行なうことができる。
基質として4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードスチレンを使用した反応では、好ましい温度範囲は0℃から100℃である。
基質として4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードスチレンを使用した反応では、好ましい反応圧力は減圧~常圧であり、減圧が好ましい。
基質として4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードスチレンを使用した反応では、好ましい反応時間範囲は15分から600分である。
得られたヨウ素含有ヒドロキシスチレンおよびそのアセチル化誘導体は、極端紫外線によるリソグラフィー向けのレジスト組成物用の原料モノマーとして好適に使用される。また種々の半導体材料や電子材料を含む多種多様な工業用途において有用である。
〔核磁気共鳴(NMR)〕
化合物の構造は、核磁気共鳴装置「Advance600II spectrometer」(製品名、Bruker社製)を用いて、以下の条件で、NMR測定を行い、確認した。
〔1H-NMR測定〕
周波数:400MHz
溶媒:CDCl3、又はd6-DMSO
内部標準:TMS
測定温度:23℃
〔13C-NMR測定〕
周波数:500MHz
溶媒:CDCl3、又はd6-DMSO
内部標準:TMS
測定温度:23℃
実施例及び比較例にて作製した化合物に含まれる金属含有量は、無機元素分析(ICP-AES/ICP-MS)装置「AG8900」(製品名、アジレント・テクノロジー株式会社製)を用いて測定した。
実施例及び比較例にて作製した化合物に含まれる有機不純物含有量は、ガスクロマトグラフィー質量分析法(GC-MS)により、GCチャートの面積分率、及びターゲットピークとリファレンスピークのピーク強度比から算出した。
200mLのガラス製フラスコを反応容器として使用し、4-ヒドロキシベンジルアルコール 4.96g(40mmol)に対し、溶媒としてブタノールを用いて溶解した後、50℃にて20質量%塩化ヨウ素水溶液(81.2g、100mmol)を60分かけて滴下したのち、50℃ 2時間の撹拌を行い、4-ヒドロキシベンジルアルコールと塩化ヨウ素とを反応させた。反応後の反応溶液に対して、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加えて1時間撹拌したのち、液温を10℃まで冷却した。冷却により析出した沈殿物を濾別、洗浄、乾燥を行い、白色個体12.1gを得た。白色個体のサンプルを液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、4-ヒドロキシ-3,5-ジヨウドベンジルアルコールを確認した。
2Lフラスコ中にて、ジクロロメタン 400mL、得られた化合物A1 41g、トリエチルアミン 16.2g、N-(4-ピリジル)ジメチルアミン(DMAP) 0.7gを窒素フロー中で溶解させた。二炭酸-ジ-tert-ブチル33.6gをジクロロメタン100mLに溶解させたのち、上記の2Lフラスコに滴下しながら撹拌後、室温にて3時間撹拌した。その後、水100mLを用いた分液操作による水洗を3回実施し、得られた有機相から溶媒を留去し、シリカゲルクロマトグラフィーにてジクロロメタン/ヘキサンにより原点成分を除去し、さらに溶媒を留去することで目的成分となる化合物A1のBOC基置換体(下記式(M2)で表される化合物、以下、「化合物A2」ともいう)4.5gを得た。上述の方法により、無機元素含有量及び有機不純物含有量を測定し、その結果を表1に示した。
2Lフラスコ中にて、ジクロロメタン 400mL、得られた化合物A1 41g、トリエチルアミン 16.2g、N-(4-ピリジル)ジメチルアミン(DMAP) 0.7gを窒素フロー中で溶解させた。二炭酸-ジメチル20.7gをジクロロメタン100mLに溶解させたのち、上記の2Lフラスコに滴下しながら撹拌後、室温にて3時間撹拌した。その後、水100mLを用いた分液操作による水洗を3回実施し、得られた有機相から溶媒を留去し、シリカゲルクロマトグラフィーにてジクロロメタン/ヘキサンにより原点成分を除去し、さらに溶媒を留去することで目的成分となる化合物A1のBOC基置換体(下記式(M3)で表される化合物、以下、「化合物A3」ともいう)4.5gを得た。上述の方法により、無機元素含有量及び有機不純物含有量を測定し、その結果を表1に示した。
2Lフラスコ中にて、ジクロロメタン 400mL、得られた化合物A1 41g、トリエチルアミン 16.2g、N-(4-ピリジル)ジメチルアミン(DMAP) 0.7gを窒素フロー中で溶解させた。二炭酸-ジベンジル20.7gをジクロロメタン100mLに溶解させたのち、上記の2Lフラスコに滴下しながら撹拌後、室温にて3時間撹拌した。その後、水100mLを用いた分液操作による水洗を3回実施し、得られた有機相から溶媒を留去し、シリカゲルクロマトグラフィーにてジクロロメタン/ヘキサンにより原点成分を除去し、さらに溶媒を留去することで目的成分となる化合物A1のBOC基置換体(下記式(M4)で表される化合物、以下、「化合物A4」ともいう)4.5gを得た。上述の方法により、無機元素含有量及び有機不純物含有量を測定し、その結果を表1に示した。
200mLのガラス製フラスコを反応容器として使用し、3,4-ジヒドロキシベンジルアルコール 5.6g(40mmol)に対し、溶媒としてブタノールを用いて溶解した後、50℃にて20質量%塩化ヨウ素水溶液(81.2g、100mmol)を60分かけて滴下したのち、50℃ 2時間の撹拌を行い、3,4-ジヒドロキシベンジルアルコールと塩化ヨウ素とを反応させた。反応後の反応溶液に対して、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加えて1時間撹拌したのち、液温を10℃まで冷却した。冷却により析出した沈殿物を濾別、洗浄、乾燥を行い、白色個体11.3gを得た。白色個体のサンプルを液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、3,4-ジヒドロキシ-2,5-ジヨウドベンジルアルコールを確認した。
200mLのガラス製フラスコを反応容器として使用し、3,5-ジヒドロキシベンジルアルコール 5.6g(40mmol)に対し、溶媒としてブタノールを用いて溶解した後、50℃にて20質量%塩化ヨウ素水溶液(105.6g、130mmol)を60分かけて滴下したのち、50℃ 2時間の撹拌を行い、3,5ジヒドロキシベンジルアルコールと塩化ヨウ素とを反応させた。反応後の反応溶液に対して、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加えて1時間撹拌したのち、液温を10℃まで冷却した。冷却により析出した沈殿物を濾別、洗浄、乾燥を行い、白色個体14.4gを得た。白色個体のサンプルを液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、3,5-ジヒドロキシ-2,4,6-トリヨウドベンジルアルコールを確認した。
攪拌機、冷却管及びビュレットを備えた内容積200mLの容器において、上記実施例A1で得られた化合物A1 4.61g(12.4mmol)とブロモ酢酸tert-ブチル2.42g(12.4mmol)とをアセトン100mLに仕込み、炭酸カリウム1.71g(12.4mmol)及び18-クラウン-6(IUPAC名:1,4,7,10,13,16-ヘキサオキサシクロオクタデカン)0.4gを加えて、内容物を還流下で3時間撹拌して反応を行って反応液を得た。次に反応液を濃縮し、濃縮液に純水100gを加えて反応生成物を析出させ、室温まで冷却した後、濾過を行って固形物を分離した。
得られた固形物を濾過し、乾燥させた後、カラムクロマトによる分離精製を行うことで、化合物A7(下記式(M7)で表される化合物)を3.2g得た。さらに、上述の方法により、無機元素含有量及び有機不純物含有量を測定し、その結果を表1に示した。
実施例A1に記載の方法と同様の工程により、3,5-ジヨード4-ヒドロキシベンズアルデヒドを得た。具体的には、以下に記載の方法を用いた。
200mLのガラス製フラスコを反応容器として使用し、4-ヒドロキシベンズアルコール 5.52g(40mmol)に対し、溶媒としてブタノールを用いて溶解した後、50℃にて20質量%塩化ヨウ素水溶液(81.2g、100mmol)を60分間かけて滴下したのち、50℃ 2時間の撹拌を行い、4-ヒドロキシベンズアルコールと塩化ヨウ素とを反応させた。反応後の反応溶液に対して、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加えて1時間撹拌したのち、液温を10℃まで冷却した。冷却により析出した沈殿物を濾別、洗浄、乾燥を行い、白色個体15.3gを得た。白色個体のサンプルを液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、4-ヒドロキシ-3,5-ジヨウドベンジルアルコールを確認した。
塩化メチレン溶媒中にてMnO2(3.4g、40mmol)を添加して撹拌した後、合成した4-ヒドロキシ-3,5-ジヨウドベンジルアルコールの全量を塩化メチレン中に溶解した50質量%溶液を滴下しながら1時間撹拌した後、室温で4時間撹拌を行ったのち、反応液を濾別し、溶媒を留去することで4-ヒドロキシ-3,5-ジヨウドベンズアルデヒド14.5gを得た。
ディーンスターク還流管を接続した200mLナスフラスコを用い、3,5-ジヨード4-ヒドロキシベンズアルデヒド14.6g(38mmol)に対し、マロン酸ジメチル(10.6g、80mmol)、ピペリジン(3.4g、40mmol)、酢酸(2.4g,40mmol)、ベンゼン40mLを混合し、還流条件で3時間反応させた。得られた反応液に対し、5質量%HCl水溶液20mLで洗浄を行った後、5%NaHCO3水溶液で洗浄を行った。得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧濃縮し、反応生成物M8-CINMe15.8gを得た。
還流管を接続した1Lナスフラスコを用い、上記で得られた生成物M8-CINMe38mmolに対し、塩酸(6N、131mL)、および酢酸(131mL)を追加し、48時間還流を行った。その後、6M、500mL NaOH aq.を加えた後、酢酸エチル250mLで抽出して酢酸エチルからなる有機相を回収した。得られた有機相に硫酸マグネシウムで脱水処理後に濾過した濾液を減圧濃縮し、桂皮酸誘導体M8-CIN15.2gを得た。
1Lナスフラスコを用い、上記で作製した桂皮酸誘導体M8-CIN40mmolをジメチルスルホキシド40mLに溶解させた溶液に対し、テトラブチルアンモニウムフルオライド3水和物0.13g(0.4mmol)をジメチルスルホキシド20mLに溶解させた溶液を10℃にてゆっくり添加して撹拌した後、40℃に昇温して12時間撹拌を行った。得られた反応液に対し、純水20mLを用いて3回洗浄を行ったのち、硫酸マグネシウムで乾燥を行い、濾過後に得られた濾液を減圧濃縮により式(M8-OH)で表される化合物(M8-OH)14.4gを得た。
1Lナスフラスコを用い、氷水により4℃にした状態で無水酢酸 6.1g(60mmol)、トリエチルアミン 6.0g(60mmol)、DMAP 0.8g(6mmol)、溶媒(ジクロロメタン)350mLを入れ撹拌溶解させ、反応溶液を作製した。4℃に氷冷した状態で、前工程で作製した化合物M8-OH 14.4g 37mmolをジクロロメタン50mLに溶解させて化合物M8-OHの溶液を作製し、1Lナスフラスコ中に作製した溶液中に30分かけて添加した。その後4℃にて2時間撹拌して反応を十分に進行させた後、氷水400mL、および食塩水400mLで洗浄を十分に行ったのち、得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後の濾液を減圧濃縮することにより、反応生成物を得た。更にカラムにより精製し、展開溶媒を溜去することで目的とする式(M8)で表される化合物A8、14.8gを分取した。収率は、90質量%であった。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、上記化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):2.3(3H、-CH3)、7.7(2H、Ph)、6.7(1H、-CH=)、5.3(1H、=CH2)、5.7(1H、=CH2)
200mLのガラス製フラスコを反応容器として使用し、3,4-ジヒドロキシベンズアルデヒド 5.52g(40mmol)に対し、溶媒としてメタノールを用いて溶解した後、氷冷条件にて20質量%塩化ヨウ素水溶液(81.2g、100mmol)を60分かけて滴下した。更に氷冷した条件下にて71.9質量%のヨウ素酸水溶液4.90g(20mmol)を液温が8℃以下となる範囲で30分かけて滴下した。その後、40℃ 3時間の撹拌を行い、3,4-ジヒドロキシベンズアルデヒドと塩化ヨウ素とを反応させた。反応後の反応溶液に対して、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加えて1時間撹拌したのち、液温を10℃まで冷却した。冷却により析出した沈殿物を濾別、洗浄、乾燥を行い、白色個体15.3gを得た。白色個体のサンプルを液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、2,5-ジヨード-3,4-ジヒドロキシベンズアルデヒドを確認した。
ディーンスターク還流管を接続した200mLナスフラスコを用い、2,5-ジヨード-3,4-ジヒドロキシベンズアルデヒド15.3g(39mmol)に対し、マロノニトリル(3.97g、60mmol)、ピペリジン(3.4g、40mmol)、酢酸(2.4g,40mmol)、ベンゼン40mLを混合し、還流条件で3時間反応させた。得られた反応液に対し、5質量%HCl水溶液20mLで洗浄を行った後、5%NaHCO3水溶液で洗浄を行った。得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧濃縮し、下記式M9-CNで表される反応生成物を得た。
還流管を接続した1Lナスフラスコを用い、上記で得られた生成物M9-CN39mmolに対し、塩酸(6N、131mL)、および酢酸(131mL)を追加し、48時間還流を行った。その後、6M、500mL NaOH aq.を加えた後、酢酸エチル250mLで抽出して酢酸エチルからなる有機相を回収した。得られた有機相に硫酸マグネシウムで脱水処理後に濾過した濾液を減圧濃縮し、下記(M9-CA)で表される桂皮酸誘導体16.4g(38mmol)を得た。
1Lナスフラスコを用い、上記で作製した桂皮酸誘導体M9-CA38mmolをジメチルスルホキシド40mLに溶解させた溶液に対し、テトラブチルアンモニウムフルオライド3水和物0.13g(0.4mmol)をジメチルスルホキシド20mLに溶解させた溶液を10℃にてゆっくり添加して撹拌した後、40℃に昇温して12時間撹拌を行った。得られた反応液に対し、純水20mLを用いて3回洗浄を行ったのち、硫酸マグネシウムで乾燥を行い、濾過後に得られた濾液を減圧濃縮により式(M9-OH)で表される化合物(M9-OH)14.4g(37mmol)を得た。
1Lナスフラスコを用い、氷水により4℃にした状態で無水酢酸 6.1g(60mmol)、トリエチルアミン 6.0g(60mmol)、DMAP 0.8g(6mmol)、溶媒(ジクロロメタン)350mLを入れ撹拌溶解させ、反応溶液を作製した。4℃に氷冷した状態で、前工程で作製した化合物M9-OH 14.4g 37mmolをジクロロメタン50mLに溶解させて化合物M9-OHの溶液を作製し、1Lナスフラスコ中に作製した溶液中に30分かけて添加した。その後4℃にて2時間撹拌して反応を十分に進行させた後、氷水400mL、および食塩水400mLで洗浄を十分に行ったのち、得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後の濾液を減圧濃縮することにより、反応生成物を得た。更にカラムにより精製し、展開溶媒を溜去することで目的とする化合物式(M9)であれ和される化合物A9、16.5gを分取した。収率は、88質量%であった。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、下記の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):2.3(6H、-CH3)、7.4(1H、Ph)、7.4(1H、-CH=)、5.6(1H、=CH2)、5.7(1H、=CH2)
200mLのガラス製フラスコを反応容器として使用し、3,5-ジヒドロキシベンズアルデヒド 5.52g(40mmol)に対し、溶媒としてメタノールを用いて溶解した後、氷冷条件にて20質量%塩化ヨウ素水溶液(121.8g、150mmol)を90分かけて滴下した。更に氷冷した条件下にて71.9質量%のヨウ素酸水溶液7.45g(30mmol)を液温が8℃以下となる範囲で30分かけて滴下した。その後、40℃ 3時間の撹拌を行い、3,5-ジヒドロキシベンズアルデヒドと塩化ヨウ素とを反応させた。反応後の反応溶液に対して、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加えて1時間撹拌したのち、液温を10℃まで冷却した。冷却により析出した沈殿物を濾別、洗浄、乾燥を行い、白色個体20.1gを得た。白色個体のサンプルを液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、2,4,6-トリヨードー3,5-ジヒドロキシベンズアルデヒドを確認した。
ディーンスターク還流管を接続した200mLナスフラスコを用い、2,4,6-トリヨードー3,5-ジヒドロキシベンズアルデヒド20.1g(39mmol)に対し、マロン酸(15.6g、150mmol)、ピペリジン(12.8g、150mmol)、酢酸(90g,150mmol)、ベンゼン40mLを混合し、還流条件で3時間反応させた。得られた反応液に対し、5質量%HCl水溶液20mLで洗浄を行った後、5%NaHCO3水溶液で洗浄を行った。得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧濃縮し、桂皮酸誘導体(M10-CA)20.6gを得た。
1Lナスフラスコを用い、上記で作製した桂皮酸誘導体M10-CA20.6g(37mmol)をジメチルスルホキシド40mLに溶解させた溶液に対し、テトラブチルアンモニウムフルオライド3水和物0.13g(0.4mmol)をジメチルスルホキシド20mLに溶解させた溶液を10℃にてゆっくり添加して撹拌した後、40℃に昇温して12時間撹拌を行った。得られた反応液に対し、純水20mLを用いて3回洗浄を行ったのち、硫酸マグネシウムで乾燥を行い、濾過後に得られた濾液を減圧濃縮により式(M10-OH)で表される化合物(M10-OH)18.0g(35mmol)gを得た。
1Lナスフラスコを用い、氷水により4℃にした状態で無水酢酸 6.1g(60mmol)、トリエチルアミン 6.0g(60mmol)、DMAP 0.8g(6mmol)、溶媒(ジクロロメタン)350mLを入れ撹拌溶解させ、反応溶液を作製した。4℃に氷冷した状態で、前工程で作製した化合物M10-OH 18.0g 35mmolをジクロロメタン50mLに溶解させて化合物M10-OHの溶液を作製し、1Lナスフラスコ中に作製した溶液中に30分かけて添加した。その後4℃にて2時間撹拌して反応を十分に進行させた後、氷水400mL、および食塩水400mLで洗浄を十分に行ったのち、得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後の濾液を減圧濃縮することにより、反応生成物を得た。更にカラムにより精製し、展開溶媒を溜去することで目的とする化合物M10、20.3gを分取した。収率は、85質量%であった。
δ(ppm)(d6-DMSO):2.3(6H、-CH3)、7.4(1H、-CH=)、5.6(1H、=CH2)、5.7(1H、=CH2)
以下に記載の方法により式(M11)で表される化合物A11と、式(12)で表される化合物A12とを合成した。
200mLのガラス製フラスコを反応容器として使用し、4-ヒドロキシベンジルアルコール 5.45g(40mmol)に対し、溶媒としてブタノールを用いて溶解した後、50℃にて20質量%塩化ヨウ素水溶液(40.6g、50mmol)を60分かけて滴下したのち、50℃ 2時間の撹拌を行い、4-ヒドロキシベンズアルデヒドと塩化ヨウ素とを反応させた。反応後の反応溶液に対して、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加えて1時間撹拌したのち、液温を10℃まで冷却した。冷却により析出した沈殿物を濾別、洗浄、乾燥を行い、白色個体10.3gを得た。白色個体のサンプルを液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、4-ヒドロキシ-3-ヨウドベンジルアルコールを確認した。
塩化メチレン溶媒中にてMnO2(3.4g、40mmol)を添加して撹拌した後、合成した4-ヒドロキシ-3-ヨウドベンジルアルコールの全量を塩化メチレン中に溶解した50質量%溶液を滴下しながら1時間撹拌した後、室温で4時間撹拌を行ったのち、反応液を濾別し、溶媒を留去することで4-ヒドロキシ-3-ヨウドベンズアルデヒド14.5gを得た。
ディーンスターク還流管を接続した200mLナスフラスコを用い、4-ヨード-3-ヒドロキシベンズアルデヒド14.6g(38mmol)に対し、マロン酸ジメチル(10.6g、80mmol)、ピペリジン(3.4g、40mmol)、酢酸(2.4g,40mmol)、ベンゼン40mLを混合し、還流条件で3時間反応させた。得られた反応液に対し、5質量%HCl水溶液20mLで洗浄を行った後、5%NaHCO3水溶液で洗浄を行った。得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧濃縮し、反応生成物M11-CINMe13.4gを得た。
還流管を接続した1Lナスフラスコを用い、上記で得られた生成物M11-CINMe13.4(37mmol)に対し、塩酸(6N、131mL)、および酢酸(131mL)を追加し、48時間還流を行った。その後、6M、500mL NaOH aq.を加えた後、酢酸エチル250mLで抽出して酢酸エチルからなる有機相を回収した。得られた有機相に硫酸マグネシウムで脱水処理後に濾過した濾液を減圧濃縮し、桂皮酸誘導体MA11-CA10.4gを得た。
1Lナスフラスコを用い、上記で作製した桂皮酸誘導体MA11-CA10.4(36mmol)をジメチルスルホキシド40mLに溶解させた溶液に対し、テトラブチルアンモニウムフルオライド3水和物0.13g(0.4mmol)をジメチルスルホキシド20mLに溶解させた溶液を10℃にてゆっくり添加して撹拌した後、40℃に昇温して12時間撹拌を行った。得られた反応液に対し、純水20mLを用いて3回洗浄を行ったのち、硫酸マグネシウムで乾燥を行い、濾過後に得られた濾液を減圧濃縮により式(M11)で表される化合物(A11)8.6gを得た。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、下記の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):2.3(3H、-CH3)、7.7(2H、Ph)、6.7(1H、-CH=)、5.3(1H、=CH2)、5.7(1H、=CH2)
1Lナスフラスコを用い、氷水により4℃にした状態で無水酢酸 6.1g(60mmol)、トリエチルアミン 6.0g(60mmol)、DMAP 0.8g(6mmol)、溶媒(ジクロロメタン)350mLを入れ撹拌溶解させ、反応溶液を作製した。4℃に氷冷した状態で、前工程で作製した化合物A11 8.6g 36mmolをジクロロメタン50mLに溶解させて化合物A11の溶液を作製し、1Lナスフラスコ中に作製した溶液中に30分かけて添加した。その後4℃にて2時間撹拌して反応を十分に進行させた後、氷水400mL、および食塩水400mLで洗浄を十分に行ったのち、得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後の濾液を減圧濃縮することにより、反応生成物を得た。更にカラムにより精製し、展開溶媒を溜去することで目的とする式(M12)で表される化合物A12、10.0gを分取した。収率は、88質量%であった。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、下記の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):2.3(3H、-CH3)、7.7(2H、Ph)、6.7(1H、-CH=)、5.3(1H、=CH2)、5.7(1H、=CH2)
以下に記載の方法により式(M13)で表される化合物A13と、式(M14)で表される化合物A14とを合成した。
200mLのガラス製フラスコを反応容器として使用し、3,4-ジヒドロキシベンズアルデヒド 5.52g(40mmol)に対し、溶媒としてメタノールを用いて溶解した後、氷冷条件にて20質量%塩化ヨウ素水溶液(40.6g、50mmol)を60分かけて滴下した。更に氷冷した条件下にて71.9質量%のヨウ素酸水溶液2.45g(10mmol)を液温が8℃以下となる範囲で30分かけて滴下した。その後、40℃ 3時間の撹拌を行い、3,4-ジヒドロキシベンズアルデヒドと塩化ヨウ素とを反応させた。反応後の反応溶液に対して、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加えて1時間撹拌したのち、液温を10℃まで冷却した。冷却により析出した沈殿物を濾別、洗浄、乾燥を行い、白色個体10.2gを得た。更にシリカゲルのクロマトグラフィーにより白色個体のサンプルを液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、2-ヨード-3,4-ジヒドロキシベンズアルデヒドを確認した。
ディーンスターク還流管を接続した200mLナスフラスコを用い、2-ヨード-3,4-ジヒドロキシベンズアルデヒド10.3g(39mmol)に対し、マロノニトリル(3.97g、60mmol)、ピペリジン(3.4g、40mmol)、酢酸(2.4g,40mmol)、ベンゼン40mLを混合し、還流条件で3時間反応させた。得られた反応液に対し、5質量%HCl水溶液20mLで洗浄を行った後、5質量%NaHCO3水溶液で洗浄を行った。得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧濃縮し、反応生成物(M13-CINMe)11.9gを得た。
還流管を接続した1Lナスフラスコを用い、上記で得られた生成物11.9(38mmol)に対し、塩酸(6N、131mL)、および酢酸(131mL)を追加し、48時間還流を行った。その後、6M、500mL NaOH aq.を加えた後、酢酸エチル250mLで抽出して酢酸エチルからなる有機相を回収した。得られた有機相に硫酸マグネシウムで脱水処理後に濾過した濾液を減圧濃縮し、桂皮酸誘導体(M13-CA)11.6gを得た。
1Lナスフラスコを用い、上記で作製した桂皮酸誘導体11.6g(38mmol)をジメチルスルホキシド40mLに溶解させた溶液に対し、カリウムフルオライド3水和物0.023g(0.4mmol)を酢酸4mL、ジメチルスルホキシド16mLの混合溶液に溶解させた溶液を10℃にてゆっくり添加して撹拌した後、40℃に昇温して12時間撹拌を行った。得られた反応液に対し、純水20mLを用いて3回洗浄を行ったのち、硫酸マグネシウムで乾燥を行い、濾過後に得られた濾液を減圧濃縮により式(M13)で表される化合物A13、9.1gを得た。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、化合物A13の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):9.5(1H、OH)、9.6(1H、OH)、7.0(2H、Ph)、6.7(1H、-CH=)、5.3(1H、=CH2)、5.7(1H、=CH2)
1Lナスフラスコを用い、氷水により4℃にした状態で無水酢酸 6.1g(60mmol)、トリエチルアミン 6.0g(60mmol)、DMAP 0.8g(6mmol)、溶媒(ジクロロメタン)350mLを入れ撹拌溶解させ、反応溶液を作製した。4℃に氷冷した状態で、前工程で作製した化合物A13 9.1g 35mmolをジクロロメタン50mLに溶解させて化合物A13の溶液を作製し、1Lナスフラスコ中に作製した溶液中に30分かけて添加した。その後4℃にて2時間撹拌して反応を十分に進行させた後、氷水400mL、および食塩水400mLで洗浄を十分に行ったのち、得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後の濾液を減圧濃縮することにより、反応生成物を得た。更にカラムにより精製し、展開溶媒を溜去することで目的とする式(M14)で表される化合物A14、12.1gを分取した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、化合物A14の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):2.3(6H、-CH3)、7.7(2H、Ph)、6.7(1H、-CH=)、5.3(1H、=CH2)、5.7(1H、=CH2)
以下に記載の方法により式(M15)で表される化合物A15と、式(M16)で表される化合物A16とを合成した。
200mLのガラス製フラスコを反応容器として使用し、3,5-ジヒドロキシベンズアルデヒド 5.52g(40mmol)に対し、溶媒としてメタノールを用いて溶解した後、氷冷条件にて20質量%塩化ヨウ素水溶液(40.6g、50mmol)を60分かけて滴下した。更に氷冷した条件下にて71.9質量%のヨウ素酸水溶液2.45g(10mmol)を液温が8℃以下となる範囲で30分かけて滴下した。その後、40℃ 3時間の撹拌を行い、3,5-ジヒドロキシベンズアルデヒドと塩化ヨウ素とを反応させた。反応後の反応溶液に対して、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加えて1時間撹拌したのち、液温を10℃まで冷却した。冷却により析出した沈殿物を濾別、洗浄、乾燥を行い、白色個体10.2gを得た。白色個体のサンプルを液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、4-ヨード-3,5-ジヒドロキシベンズアルデヒドを確認した。
ディーンスターク還流管を接続した200mLナスフラスコを用い、4-ヨード-3,5-ジヒドロキシベンズアルデヒド10.3g(39mmol)に対し、マロン酸(6.24g、60mmol)、ピペリジン(3.4g、40mmol)、酢酸(2.4g,40mmol)、ベンゼン40mLを混合し、還流条件で3時間反応させた。得られた反応液に対し、5質量%HCl水溶液20mLで洗浄を行った後、5%NaHCO3水溶液で洗浄を行った。得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧濃縮し、桂皮酸誘導体からなる反応生成物(M15-CA)11.7gを得た。
1Lナスフラスコを用い、上記で作製した桂皮酸誘導体(M15-CA)11.7g(38mmol)をジメチルスルホキシド40mLに溶解させた溶液に対し、テトラブチルアンモニウムフルオライド3水和物0.13g(0.4mmol)をジメチルスルホキシド20mLに溶解させた溶液を10℃にてゆっくり添加して撹拌した後、40℃に昇温して12時間撹拌を行った。得られた反応液に対し、純水20mLを用いて3回洗浄を行ったのち、硫酸マグネシウムで乾燥を行い、濾過後に得られた濾液を減圧濃縮により式(M15)で表される化合物(A15)9.4gを得た。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、下記の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):11.6(2H、OH)、6,0(2H、Ph)、6.7(1H、-CH=)、5.3(1H、=CH2)、5.7(1H、=CH2)
1Lナスフラスコを用い、氷水により4℃にした状態で無水酢酸 6.1g(60mmol)、トリエチルアミン 6.0g(60mmol)、DMAP 0.8g(6mmol)、溶媒(ジクロロメタン)350mLを入れ撹拌溶解させ、反応溶液を作製した。4℃に氷冷した状態で、前工程で作製した化合物A15 9.4g 36mmolをジクロロメタン50mLに溶解させて化合物A15の溶液を作製し、1Lナスフラスコ中に作製した溶液中に30分かけて添加した。その後4℃にて2時間撹拌して反応を十分に進行させた後、氷水400mL、および食塩水400mLで洗浄を十分に行ったのち、得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後の濾液を減圧濃縮することにより、反応生成物を得た。更にカラムにより精製し、展開溶媒を溜去することで目的とする化合物A16、12.3gを分取した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、化合物A16の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):2.3(6H、-CH3)、6.7(2H、Ph)、6.7(1H、-CH=)、5.3(1H、=CH2)、5.7(1H、=CH2)
以下に記載の方法により式(MCL1)で表される化合物MCL1を合成した。
200mLのガラス製フラスコを反応容器として使用し、4-ヒドロキシアセトフェノン 6.1g(45mmol)に対し、溶媒としてブタノールを用いて溶解した後、50℃にて20質量%塩化ヨウ素水溶液(81.2g、100mmol)を60分かけて滴下したのち、50℃ 2時間の撹拌を行い、4-ヒドロキシアセトフェノンと塩化ヨウ素とを反応させた。反応後の反応溶液に対して、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加えて1時間撹拌したのち、液温を10℃まで冷却した。冷却により析出した沈殿物を濾別、洗浄、乾燥を行い、白色個体16.3gを得た。白色個体のサンプルを液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードアセトフェノンを確認した。
(原料アセトフェノン誘導体)Mw387.94、
フラスコに、CuCl 0.6g(6.1mmol)、トリエチルアミン 1.3g(13mmol)、POCl3(オキシ塩化リン(V)) 5.2g(34mmol)、ヘプタン15mLを25℃にて撹拌し、工程1で作製した4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードアセトフェノン16.3g(42mmol)を添加し溶解させた。溶液温度を100℃となるまで加熱後20時間反応させたのち、45℃まで冷却し、純粋25mLを滴下して反応を終了させた。水層を除去後に分液処理により純水(10mL)、飽和食塩水(10mL)、で洗浄した後、硫酸マグネシウムを添加して脱水処理を行った。濾過後の濾液を濃縮することにより式(MCL1)に記載の化合物を得た。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、下記の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):9.6(1H、-OH)、7.5(2H、Ph)、5.4(1H、=CH2)、5.7(1H、=CH2)
(目的物)Mw406.39
液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、分子量743.9が認められ、式(MD1)で表される化合物MD1であることを確認した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、化合物MD1の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):9.6(2H、OH)、7.5(2H、Ph)、7.9(2H、Ph)、3.5(1H、-CH-)、1.3(3H、-CH3)、4.9(1H、=CH2)、5.3(1H、=CH2)
液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、分子量743.89が認められ、式(MD2)で表される化合物MD2であることを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):9.6(2H、OH)、7.5(2H、Ph)、7.6(2H、Ph)、2.3(2H、-CH2-)、2.6(2H、-CH2-)、4.9(1H、=CH2)、5.3(1H、=CH2)
1Lナスフラスコを用い、氷水により4℃にした状態で無水酢酸 1.57g、トリエチルアミン 1.53g、DMAP 0.19g、溶媒(ジクロロメタン)35mLを入れ撹拌溶解させ、反応溶液を作製した。4℃に氷冷した状態で、前工程で作製した化合物MD1 7.43g 10mmolをジクロロメタン10mLに溶解させて化合物MD1の溶液を作製し、1Lナスフラスコ中に作製した溶液中に30分かけて添加した。その後4℃にて2時間撹拌して反応を十分に進行させた後、氷水40mL、および食塩水40mLで洗浄を十分に行ったのち、得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後の濾液を減圧濃縮することにより、反応生成物を得た。更にカラムにより精製し、展開溶媒を溜去することで目的とする化合物MD3、6.7gを分取した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、化合物MD3の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):2.3(6H、-CH3)、7.7(2H、Ph)、8.0(2H、Ph)、1.3(3H、-CH3)、3.4(1H、-CH-)、4.9(1H、=CH2)、5.3(1H、=CH2)
1Lナスフラスコを用い、氷水により4℃にした状態で無水酢酸 1.57g、トリエチルアミン 1.53g、DMAP 0.19g、溶媒(ジクロロメタン)35mLを入れ撹拌溶解させ、反応溶液を作製した。4℃に氷冷した状態で、前工程で作製した化合物MD2 7.43g 10mmolをジクロロメタン10mLに溶解させて化合物MD2の溶液を作製し、1Lナスフラスコ中に作製した溶液中に30分かけて添加した。その後4℃にて2時間撹拌して反応を十分に進行させた後、氷水40mL、および食塩水40mLで洗浄を十分に行ったのち、得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後の濾液を減圧濃縮することにより、反応生成物を得た。更にカラムにより精製し、展開溶媒を溜去することで目的とする化合物MD4、7.1gを分取した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、化合物MD4の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):2.3(6H、-CH3)、7.7(4H、Ph)、2.6(2H、-CH2-)、2.3(2H、-CH2)、5.0(1H、=CH2)、5.3(1H、=CH2)
(工程1)
200mLのガラス製フラスコを反応容器として使用し、3-ピリジンカルボアルデヒド 4.28g(40mmol)に対し、BF3・OEt2錯体6.24g(44mmol)を加えた後、2,2,6,6―テトラメチルピペリジニルマグネシウム クロリド リチウム クロリド錯体(100mL、44mmol、1.2M/THF))を-40℃にて添加し、30分撹拌したのち、I2(20g、80mmol)をTHF80mLに溶解した溶液をゆっくり滴下した後、25℃に昇温し撹拌した。その後、NH4Cl飽和水溶液180mLで洗浄を行った後、更にアンモニウム水溶液20mL、Na2SO3水溶液40mLで洗浄を行い、ジエチルエーテルにて抽出を行った。硫酸ナトリウムを添加して乾燥を行った後、得られたジエチルエーテル溶液を濃縮後、シリガゲルクロマトグラフィーにより精製することで、目的物である2-ヨード-3-ピリジンカルボアルデヒド5.7gを得た。
200mLのガラス製フラスコを反応容器に、トリフェニルホスホニウムメチルブロミド6.4g(16.8mmol)、トルエン20mLを入れて溶解させた。カリウムtert―ブトキシド2.2g(19.6mmol)をTHF9mLに溶解させたKTB溶液を作製したのち、0℃以下となるように調整しながら氷浴したトルエン溶液中にKTB溶液を滴下したのち、そのまま30分撹拌した。更に0℃以下となるように調整しながら、2-ヨード-3-ピリジンカルボアルデヒド4.66g(20.0mmol)をトルエン15mLに溶解した溶液を滴下した後、そのまま4時間撹拌した。そののち、水10mL、10%重亜硫酸ソーダ水10mL、5%重曹水10mL、純水10mLの順で更に洗浄を行った。シリカゲルカラムにより目的物である式(MH1)で表される3-ビニル-2-ヨードピリジン8.1gを単離した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、式(MH1)で表される化合物の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):8.0(1H、Pyridine)、7.4(1H、Pyridine)、7.2(1H、Pyridine)、7.1(1H、-CH=)、5.9(1H、=CH2)、5.4(1H、=CH2)
実施例AH2:式(MH2)で表される化合物の合成
(工程1)
200mLのガラス製フラスコを反応容器として使用し、5-オキソオキソランー3-カルボアルデヒド 4.56g(40mmol)をTHF20mLに溶解させた後、リチウムジイソプロピルアミド・THF溶液(22mL、44mmol、2mol/L)を-40℃にて添加し、30分撹拌したのち、I2(20g、80mmol)をTHF80mLに溶解した溶液をゆっくり滴下した後、25℃に昇温し撹拌した。その後、イソプロパノール3mLをゆっくり滴下した後更に30分撹拌した。その後、NH4Cl飽和水溶液180mLで洗浄を行った後、更にアンモニウム水溶液20mL、Na2SO3水溶液40mLで洗浄を行い、ジエチルエーテルにて抽出を行った。硫酸ナトリウムを添加して乾燥を行った後、得られたジエチルエーテル溶液を濃縮後、シリガゲルクロマトグラフィーにより精製することで、目的物である式(MH2-AL)で表される化合物 6.7gを得た。
200mLのガラス製フラスコを反応容器に、トリフェニルホスホニウムメチルブロミド6.4g(16.8mmol)、トルエン20mLを入れて溶解させた。カリウムtert―ブトキシド2.2g(19.6mmol)をTHF9mLに溶解させたKTB溶液を作製したのち、0℃以下となるように調整しながら氷浴したトルエン溶液中にKTB溶液を滴下したのち、そのまま30分撹拌した。更に0℃以下となるように調整しながら、2-ヨード-5-オキソオキソランー3-カルボアルデヒド 4.8g(20.0mmol)をトルエン15mLに溶解した溶液を滴下した後、そのまま4時間撹拌した。そののち、水10mL、10%重亜硫酸ソーダ水10mL、5%重曹水10mL、純水10mLの順で更に洗浄を行った。シリカゲルカラムにより目的物である式(MH2)で表される化合物8.1gを単離した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、式(MH2)で表される化合物の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):4.9(1H、-CH(I)-)、2.93(1H、-CH(C))、4.4(2H、-CH2-O)、5.7(1H、-CH=)、5.0(1H、=CH2)、5.1(1H、=CH2)
ディーンスターク還流管を接続した200mLナスフラスコを用い、1,3-ベンゼンジカルボキシアルデヒド 5.36g(40mmol)に対し、マロン酸(10.4g、100mmol)、ピペリジン(6.8g、80mmol)、酢酸(4.8g,80mmol)、ベンゼン80mLを混合し、還流条件で3時間反応させた。得られた反応液に対し、5質量%HCl水溶液40mLで洗浄を行った後、5%NaHCO3水溶液で洗浄を行った。得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧濃縮し、桂皮酸誘導体からなる反応生成物8.3gを得た。
1Lナスフラスコを用い、上記で作製した桂皮酸誘導体8.3g(38mmol)をジメチルスルホキシド40mLに溶解させた溶液に対し、テトラブチルアンモニウムフルオライド3水和物0.13g(0.4mmol)をジメチルスルホキシド20mLに溶解させた溶液を10℃にてゆっくり添加して撹拌した後、40℃に昇温して12時間撹拌を行った。得られた反応液に対し、純水20mLを用いて3回洗浄を行ったのち、硫酸マグネシウムで乾燥を行い、濾過後に得られた濾液を減圧濃縮により1,3-ジビニルベンゼン4.8gを得た。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、下記の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):7.2(1H、Ph)、7.5(2H、Ph)、6.7(1H、Ph)、6.7(2H、-CH=)、5.3(2H、=CH2)、5.7(2H、=CH2)
1,3-ベンゼンジカルボキシルアルデヒドに変えて1,4-ベンゼンジカルボキシルアルデヒド5.36gを用いる他は1,3-ジビニルベンゼンの合成実施例と同様の方法により1,4-ジビニルベンゼン4.7gを得た。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、下記の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):7.3(4H、Ph)、6.7(2H、-CH=)、5.3(2H、=CH2)、5.7(2H、=CH2)
1,3-ベンゼンジカルボキシルアルデヒドに変えて4-フェニルベンゼンアルデヒド7.3gを用いる他は1,3-ジビニルベンゼンの合成実施例と同様の方法により4-ビニルビフェニル5.7gを得た。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、4-ビニルビフェニルの化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):7.4(1H、Ph)、7.5(4H、Ph)、7.6(2H、Ph)、7.8(2H、Ph)、6.7(2H、-CH=)、5.3(2H、=CH2)、5.7(2H、=CH2)
1,3-ベンゼンジカルボキシルアルデヒドに変えて2-フランアルデヒド3.9gを用いる他は1,3-ジビニルベンゼンの合成実施例と同様の方法により2-ビニルフラン3.1gを得た。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、2-ビニルフランの化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):7.7(1H、-CH=),6.5(1H、-CH=),7.0(1H、-CH=)、6.6(1H,-CH=),5.8,5.4(1H、=CH2)
合成実施例B5 2-ビニルフェチオンの合成
1,3-ベンゼンジカルボキシルアルデヒドに変えてチオフェン-2-アルデヒド4.5gを用いる他は1,3-ジビニルベンゼンの合成実施例と同様の方法により2-ビニルチオフェン3.5gを得た。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、2-ビニルチオフェンの化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):7.7(1H、-CH=),7.0(1H、-CH=),7.0(1H、-CH=),6.6(1H、-CH=),5.4(1H、=CH2),5.9(1H、=CH2)
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、3-ビニルフランの化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):7.3(1H、-CH=),8.2(1H、-CH=),6.8(1H、-CH=),7.1(1H、-CH=),5.9(1H、=CH2),5.4(1H、=CH2)
1,3-ベンゼンジカルボキシルアルデヒドに変えてチオフェン-3-アルデヒド4.5gを用いる他は1,3-ジビニルベンゼンの合成実施例と同様の方法により3-ビニルチオフェン2.9gを得た。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、3-ビニルチオフェンの化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):7.8(1H、-CH=),7.7(1H、-CH=),7.2(1H、-CH=),7.1(1H、-CH=),5.4(1H、=CH2),5.9(1H、=CH2)
200mLのガラス製フラスコを反応容器として使用し、イソプロピルベンゼン 4.9g(40mmol)に対し、溶媒としてブタノールを用いて溶解した後、50℃にて20質量%塩化ヨウ素水溶液(121.8g、150mmol)を60分かけて滴下した後、50℃にて2時間の撹拌を行い、イソプロピルベンゼンと塩化ヨウ素とを反応させた。反応後の反応溶液に対して、重硫酸ナトリウム水溶液を加えて1時間撹拌したのち、液温を10℃まで冷却した。冷却により析出した沈殿物を濾別、洗浄、乾燥を行い、白色個体16.3gを得た。白色個体のサンプルを液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、2,4,6-トリヨードイソプロピルベンゼンを確認した。
実施例AZ2:式(MZ2)で表される化合物AZ2の合成
200mLのガラス製フラスコを反応容器に、MeCN(80mL)、p-トルエンスルホン酸・H2O(22.82g,120mmol)、2,4,6-トリアミノフェニル-1-エタノン 3.3g(20mmol)を加えた。得られた懸濁溶液を0~5℃に冷却した後に、NaNO2(4.14g,60mmol)を水(9mL)に溶解した溶液とKI(12.5g,75mmol)を水(9mL)に溶解した溶液を加えた。0~5℃で10分間撹拌後、室温まで昇温し、その温度で2時間撹拌した。反応液に水(350mL)を加え、1M NaHCO3水溶液でpH9に調整した。さらに2M Na2S2O3水溶液(40mL)を加えた後に、EtOAcで抽出した。得られた有機層を減圧濃縮後、シリカゲルクロマトグラフィー(n-ヘキサン:EtOAc=10:1)で精製し、2’,4’,6’-トリヨードアセトフェノン8.5gを得た。(収率86%)
工程2:スチレン化反応
200mLのガラス製フラスコを反応容器に、トリフェニルホスホニウムメチルブロミド6.4g(16.8mmol)、トルエン20mLを入れて溶解させた。カリウムtert―ブトキシド2.2g(19.6mmol)をTHF9mLに溶解させたKTB溶液を作製したのち、0℃以下となるように調整しながら氷浴したトルエン溶液中にKTB溶液を滴下したのち、そのまま30分撹拌した。更に0℃以下となるように調整しながら、2’,4’,6’-トリヨードアセトフェノン8.5g(17.1mmol)をトルエン15mLに溶解した溶液を滴下した後、そのまま4時間撹拌した。そののち、水10mL、10%重亜硫酸ソーダ水10mL、5%重曹水10mL、純水10mLの順で更に洗浄を行った。シリカゲルカラムにより目的物である化合物AZ2(2,4,6-トリヨードフェニル-1-イソプロペン(式(MZ2)で表される化合物))5.9gを単離した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、2,4,6-トリヨードフェニル-1-イソプロペンの化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):7.9(2H、Ph),2.1(1H、-CH=),5.1(2H、=CH2)
工程1:ザンドマイヤー(4’-ヨードアセトフェノンの合成)
200mLのガラス製フラスコを反応容器に、MeCN(80mL)、p-トルエンスルホン酸・H2O(11.41g,60mmol)、4’-アミノアセトフェノン(2.70g,20mmol)を加えた。得られた懸濁溶液を0~5℃に冷却した後に、NaNO2(2.76g,40mmol)を水(6mL)に溶解した溶液とKI(8.3g,50mmol)を水(6mL)に溶解した溶液を加えた。0~5℃で10分間撹拌後、室温まで昇温し、その温度で2時間撹拌した。反応液に水(350mL)を加え、1M NaHCO3水溶液でpH9に調整した。さらに2M Na2S2O3水溶液(40mL)を加えた後に、EtOAcで抽出した。得られた有機層を減圧濃縮後、シリカゲルクロマトグラフィー(n-ヘキサン:EtOAc=10:1)で精製し、4’-ヨードアセトフェノン4.38gを得た。(収率89%)
200mLのガラス製フラスコを反応容器に、トリフェニルホスホニウムメチルブロミド6.4g(16.8mmol)、トルエン20mLを入れて溶解させた。カリウムtert―ブトキシド2.2g(19.6mmol)をTHF9mLに溶解させたKTB溶液を作製したのち、0℃以下となるように調整しながら氷浴したトルエン溶液中にKTB溶液を滴下したのち、そのまま30分撹拌した。更に0℃以下となるように調整しながら、4’-ヨードアセトフェノン4.2g(17.1mmol)をトルエン15mLに溶解した溶液を滴下した後、そのまま4時間撹拌した。そののち、水10mL、10%重亜硫酸ソーダ水10mL、5%重曹水10mL、純水10mLの順で更に洗浄を行った。シリカゲルカラムにより目的物である1-ヨード-4-イソプロぺニルベンゼン3.1gを単離した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、化合物AZ3の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):7.3(2H、Ph)、7.7(2H、Ph)、2.1(3H、-CH3)、5.1(1H、=CH2)、5.3(1H、=CH2)
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、化合物AZ4の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):7.7(1H、Ph)、7.5(1H、Ph)、7.4(1H、Ph)、7.1(1H、Ph)、2.1(3H、-CH3)、5.1(2H、=CH2)
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):7.7(2H、Ph)、7.0(1H、Ph)、6.8(1H、Ph)、2.1(1H、-CH=)、5.0(1H、=CH2)、5.3(1H、=CH2)
200mLのガラス製フラスコを反応容器に、MeCN(80mL)、p-トルエンスルホン酸・H2O(11.41g,60mmol)、2’,6’-ジアミノアセトフェノン(3.0g、20mol)を加えた。得られた懸濁溶液を0~5℃に冷却した後に、NaNO2(5.52g,80mmol)を水(6mL)に溶解した溶液とKI(16.6g,100mmol)を水(12mL)に溶解した溶液を加えた。0~5℃で10分間撹拌後、室温まで昇温し、その温度で2時間撹拌した。反応液に水(350mL)を加え、1M NaHCO3水溶液でpH9に調整した。さらに2M Na2S2O3水溶液(40mL)を加えた後に、EtOAcで抽出した。得られた有機層を減圧濃縮後、シリカゲルクロマトグラフィー(n-ヘキサン:EtOAc=10:1)で精製し、2’,6’-ジヨードアセトフェノン6.7gを得た。(収率90%)
工程2:Wittig
200mLのガラス製フラスコを反応容器に、トリフェニルホスホニウムメチルブロミド6.4g(16.8mmol)、トルエン20mLを入れて溶解させた。カリウムtert―ブトキシド2.2g(19.6mmol)をTHF9mLに溶解させたKTB溶液を作製したのち、0℃以下となるように調整しながら氷浴したトルエン溶液中にKTB溶液を滴下したのち、そのまま30分撹拌した。更に0℃以下となるように調整しながら、4‘-ヨードアセトフェノン6.7g(18.0mmol)をトルエン15mLに溶解した溶液を滴下した後、そのまま4時間撹拌した。そののち、水10mL、10%重亜硫酸ソーダ水10mL、5%重曹水10mL、純水10mLの順で更に洗浄を行った。シリカゲルカラムにより目的物である1,3-ジヨード-2-イソプロぺニルベンゼン6.3gを単離した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、1,3-ジヨード-2-イソプロぺニルベンゼンの化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):7.7(2H、Ph)、6.8(1H、Ph)、2.1(1H、-CH=)、5.1(1H、=CH2)、5.2(1H、=CH2)
4-アミノアセトフェノン4.0g(29.6mmol)を20mLトルエンに溶解後、NaHCO3 7.6g(90mmol)/水100mLを加えた後、I2 18.0g(70.8mmol)を添加し、25℃20時間撹拌した。 その後、Na2SO3飽和水溶液40mLを添加して10分間撹拌し、120mL酢酸エチル、10mLの純水を加え、酢酸エチル相を抽出した。 抽出した酢酸エチル相を食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムを添加して撹拌し、一晩乾燥させた。硫酸マグネシウムを濾別した後、濾液を濃縮し、クロマトグラフィーにより分離し、目的物3,5-ジヨード-4-アミノアセトフェノン11.1gを得た。
200mLのガラス製フラスコを反応容器に、MeCN(80mL)、p-トルエンスルホン酸・H2O(11.41g,60mmol)、3,5-ジヨード-4-アミノアセトフェノン(7.73g,20mmol)を加えた。得られた懸濁溶液を0~5℃に冷却した後に、NaNO2(2.76g,40mmol)を水(6mL)に溶解した溶液とKI(8.3g,50mmol)を水(12mL)に溶解した溶液を加えた。0~5℃で10分間撹拌後、室温まで昇温し、その温度で2時間撹拌した。反応液に水(350mL)を加え、1M NaHCO3水溶液でpH9に調整した。さらに2M Na2S2O3水溶液(40mL)を加えた後に、EtOAcで抽出した。得られた有機層を減圧濃縮後、シリカゲルクロマトグラフィー(n-ヘキサン:EtOAc=10:1)で精製し、3’,4’,5’-トリヨードアセトフェノン9.0gを得た。
200mLのガラス製フラスコを反応容器に、トリフェニルホスホニウムメチルブロミド6.4g(16.8mmol)、トルエン20mLを入れて溶解させた。カリウムtert―ブトキシド2.2g(19.6mmol)をTHF9mLに溶解させたKTB溶液を作製したのち、0℃以下となるように調整しながら氷浴したトルエン溶液中にKTB溶液を滴下したのち、そのまま30分撹拌した。更に0℃以下となるように調整しながら、3’,4’,5’-トリヨードアセトフェノン9.0g(18.1mmol)をトルエン15mLに溶解した溶液を滴下した後、そのまま4時間撹拌した。そののち、水10mL、10%重亜硫酸ソーダ水10mL、5%重曹水10mL、純水10mLの順で更に洗浄を行った。シリカゲルカラムにより目的物である3,4,5-トリヨード-4-イソプロぺニルベンゼン5.5gを単離した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、下記の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):7.4(2H、Ph)、2.1(1H、-CH=)、5.0(1H、=CH2)、5.3(1H、=CH2)
3,5-ジアミノアセトフェノン4.5g(29.6mmol)を20mLトルエンに溶解後、NaHCO3 11.4g(135mmol)/水100mLを加えた後、I2 27.0g(106.2mmol)を添加し、25℃20時間撹拌した。 その後、Na2SO3飽和水溶液40mLを添加して10分間撹拌し、120mL酢酸エチル、10mLの純水を加え、酢酸エチル相を抽出した。 抽出した酢酸エチル相を食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムを添加して撹拌し、一晩乾燥させた。硫酸マグネシウムを濾別した後、濾液を濃縮し、クロマトグラフィーにより分離し、目的物2,4,6-トリヨード-3,5-ジアミノアセトフェノン14.4gを得た。
200mLのガラス製フラスコを反応容器に、MeCN(80mL)、p-トルエンスルホン酸・H2O(22.82g,120mmol)、2,4,6-トリヨード-3,5-ジアミノアセトフェノン(10.6g,20mmol)を加えた。得られた懸濁溶液を0~5℃に冷却した後に、NaNO2(5.52g,80mmol)を水(12mL)に溶解した溶液とKI(16.6g,100mmol)を水(12mL)に溶解した溶液を加えた。0~5℃で10分間撹拌後、室温まで昇温し、その温度で2時間撹拌した。反応液に水(350mL)を加え、1M NaHCO3水溶液でpH9に調整した。さらに2M Na2S2O3水溶液(40mL)を加えた後に、EtOAcで抽出した。得られた有機層を減圧濃縮後、シリカゲルクロマトグラフィー(n-ヘキサン:EtOAc=10:1)で精製し、2’、3’、4’、5’、6’-ペンタヨードアセトフェノン12.8gを得た。
200mLのガラス製フラスコを反応容器に、トリフェニルホスホニウムメチルブロミド6.4g(16.8mmol)、トルエン20mLを入れて溶解させた。カリウムtert―ブトキシド2.2g(19.6mmol)をTHF9mLに溶解させたKTB溶液を作製したのち、0℃以下となるように調整しながら氷浴したトルエン溶液中にKTB溶液を滴下したのち、そのまま30分撹拌した。更に0℃以下となるように調整しながら、2’、3’、4’、5’、6’-ペンタヨードアセトフェノン12.8g(17.1mmol)をトルエン15mLに溶解した溶液を滴下した後、そのまま4時間撹拌した。そののち、水10mL、10%重亜硫酸ソーダ水10mL、5%重曹水10mL、純水10mLの順で更に洗浄を行った。シリカゲルカラムにより目的物である2’、3’、4’、5’、6’-ペンタヨード-4-イソプロぺニルベンゼン7.6gを単離した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):2.1(1H、-CH=)、5.1(1H、=CH2)、5.2(1H、=CH2) (MZ12)
200mLのガラス製フラスコを反応容器として使用し、4-ヒドロキシアセトフェノン 5.45g(40mmol)に対し、溶媒としてブタノールを用いて溶解した後、50℃にて20質量%塩化ヨウ素水溶液(81.2g、100mmol)を60分かけて滴下したのち、50℃ 2時間の撹拌を行い、4-ヒドロキシベンズアルデヒドと塩化ヨウ素とを反応させた。反応後の反応溶液に対して、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加えて1時間撹拌したのち、液温を10℃まで冷却した。冷却により析出した沈殿物を濾別、洗浄、乾燥を行い、白色個体15.2gを得た。白色個体のサンプルを液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、4-ヒドロキシ-3,5-ジヨウドアセトフェノンを確認した。
ディーンスターク還流管を接続した200mLナスフラスコを用い、4-ヒドロキシ-3,5-ジヨウドアセトフェノン15.2g(39mmol)に対し、マロン酸(6.24g、60mmol)、ピペリジン(3.4g、40mmol)、酢酸(2.4g,40mmol)、ベンゼン40mLを混合し、還流条件で3時間反応させた。得られた反応液に対し、5質量%HCl水溶液20mLで洗浄を行った後、5%NaHCO3水溶液で洗浄を行った。得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧濃縮し、桂皮酸誘導体からなる反応生成物(MZ9-CA)16.3g(cis体、trans体混合物)を得た。
1Lナスフラスコを用い、上記で作製した桂皮酸誘導体MZ9-CA 16.3g(38mmol)をジメチルスルホキシド40mLに溶解させた溶液に対し、テトラブチルアンモニウムフルオライド3水和物0.13g(0.4mmol)をジメチルスルホキシド20mLに溶解させた溶液を10℃にてゆっくり添加して撹拌した後、40℃に昇温して12時間撹拌を行った。得られた反応液に対し、純水20mLを用いて3回洗浄を行ったのち、硫酸マグネシウムで乾燥を行い、濾過後に得られた濾液を減圧濃縮により式(MZ9-OH)で表される化合物(MZ9-OH)14.2gを得た。
1Lナスフラスコを用い、氷水により4℃にした状態で無水酢酸 6.1g(60mmol)、トリエチルアミン 6.0g(60mmol)、DMAP 0.8g(6mmol)、溶媒(ジクロロメタン)350mLを入れ撹拌溶解させ、反応溶液を作製した。4℃に氷冷した状態で、前工程で作製した化合物MZ9-OH 14.2g 37mmolをジクロロメタン50mLに溶解させて化合物MZ9-OHの溶液を作製し、1Lナスフラスコ中に作製した溶液中に30分かけて添加した。その後4℃にて2時間撹拌して反応を十分に進行させた後、氷水400mL、および食塩水400mLで洗浄を十分に行ったのち、得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後の濾液を減圧濃縮することにより、反応生成物を得た。更にカラムにより精製し、展開溶媒を溜去することで目的とする化合物MZ9、14.9gを分取した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、化合物MZの化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):2.3(3H、-CH3)、7.7(2H、Ph)、2.1(1H、-CH=)、5.0(1H、=CH2)、5.3(1H、=CH2)
200mLのガラス製フラスコを反応容器として使用し、3,5-ジヒドロキシアセトフェノン 6.09g(40mmol)に対し、溶媒としてブタノールを用いて溶解した後、50℃にて20質量%塩化ヨウ素水溶液(121.8g、150mmol)を60分かけて滴下したのち、50℃ 2時間の撹拌を行い、4-ヒドロキシベンズアルデヒドと塩化ヨウ素とを反応させた。反応後の反応溶液に対して、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加えて1時間撹拌したのち、液温を10℃まで冷却した。冷却により析出した沈殿物を濾別、洗浄、乾燥を行い、白色個体20.1gを得た。白色個体のサンプルを液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、3,5-ジヒドロキシ-2,4,6-トリヨウドアセトフェノンを確認した。
ディーンスターク還流管を接続した200mLナスフラスコを用い、3,5-ジヒドロキシ-2,4,6-トリヨウドアセトフェノン20.1g(38mmol)に対し、マロン酸(6.24g、60mmol)、ピペリジン(3.4g、40mmol)、酢酸(2.4g,40mmol)、ベンゼン40mLを混合し、還流条件で3時間反応させた。得られた反応液に対し、5質量%HCl水溶液20mLで洗浄を行った後、5%NaHCO3水溶液で洗浄を行った。得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧濃縮し、桂皮酸誘導体からなる反応生成物(MZ10-CA)21.1g(cis体、trans体混合物)を得た。
1Lナスフラスコを用い、上記で作製した桂皮酸誘導体MZ10-CA 21.1g(37mmol)をジメチルスルホキシド40mLに溶解させた溶液に対し、テトラブチルアンモニウムフルオライド3水和物0.13g(0.4mmol)をジメチルスルホキシド20mLに溶解させた溶液を10℃にてゆっくり添加して撹拌した後、40℃に昇温して12時間撹拌を行った。得られた反応液に対し、純水20mLを用いて3回洗浄を行ったのち、硫酸マグネシウムで乾燥を行い、濾過後に得られた濾液を減圧濃縮により式(MZ10-OH)で表される化合物(MZ10-OH)19.0gを得た。
1Lナスフラスコを用い、氷水により4℃にした状態で無水酢酸 6.1g(60mmol)、トリエチルアミン 6.0g(60mmol)、DMAP 0.8g(6mmol)、溶媒(ジクロロメタン)350mLを入れ撹拌溶解させ、反応溶液を作製した。4℃に氷冷した状態で、前工程で作製した化合物MZ10-OH 19.0g 36mmolをジクロロメタン50mLに溶解させて化合物M10-OHの溶液を作製し、1Lナスフラスコ中に作製した溶液中に30分かけて添加した。その後4℃にて2時間撹拌して反応を十分に進行させた後、氷水400mL、および食塩水400mLで洗浄を十分に行ったのち、得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後の濾液を減圧濃縮することにより、反応生成物を得た。更にカラムにより精製し、展開溶媒を溜去することで目的とする化合物MZ10、21.1gを分取した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、化合物MZ10の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):2.3(6H、-CH3)、2.1(1H、-CH=)、5.1(1H、=CH2)、5.2(1H、=CH2)
以下に記載の方法により式(MZ11)で表される化合物MZ11を合成した。
200mLのガラス製フラスコを反応容器として使用し、4-メトキシアセトフェノン 6.8g(45mmol)に対し、溶媒としてブタノールを用いて溶解した後、50℃にて20質量%塩化ヨウ素水溶液(81.2g、100mmol)を60分かけて滴下したのち、50℃ 2時間の撹拌を行い、4-メトキシアセトフェノンと塩化ヨウ素とを反応させた。反応後の反応溶液に対して、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加えて1時間撹拌したのち、液温を10℃まで冷却した。冷却により析出した沈殿物を濾別、洗浄、乾燥を行い、白色個体15.3gを得た。白色個体のサンプルを液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、式(MZ11-AP)で表される化合物を確認した。
200mLのガラス製フラスコを反応容器に、トリフェニルホスホニウムメチルブロミド6.4g(16.8mmol)、トルエン20mLを入れて溶解させた。カリウムtert―ブトキシド2.2g(19.6mmol)をTHF9mLに溶解させたKTB溶液を作製したのち、0℃以下となるように調整しながら氷浴したトルエン溶液中にKTB溶液を滴下したのち、そのまま30分撹拌した。更に0℃以下となるように調整しながら、式(MZ11-AP)で表される化合物8.0g(20mmol)をトルエン15mLに溶解した溶液を滴下した後、そのまま4時間撹拌した。そののち、水10mL、10%重亜硫酸ソーダ水10mL、5%重曹水10mL、純水10mLの順で更に洗浄を行った。シリカゲルカラムにより目的物である式(MZ11)で表される化合物9.6gを単離した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、式(MZ11)で表される化合物の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):3.9(3H、-CH3)、7.7(2H、Ph)、2.1(1H、-CH=)、5.0(1H、=CH2)、5.3(1H、=CH2)
p-ヒドロキシスチレン(東邦化学工業株式会社製、下記式(MR1)で表される化合物)を化合物AR1として用いた。上述の方法により、無機元素含有量及び有機不純物含有量を測定し、その結果を表1に示した。
2Lフラスコ中にて、ジクロロメタン 400mL、化合物AR1 13.3g、トリエチルアミン 16.2g、N-(4-ピリジル)ジメチルアミン(DMAP) 0.7gを窒素フロー中で溶解させた。二炭酸-ジ-tert-ブチル33.6gをジクロロメタン100mLに溶解させたのち、上記の2Lフラスコに滴下しながら撹拌後、室温にて3時間撹拌した。その後、水100mLを用いた分液操作による水洗を3回実施し、得られた有機相から溶媒を留去し、シリカゲルクロマトグラフィーにてジクロロメタン/ヘキサンにより原点成分を除去し、さらに溶媒を留去することで目的成分となる化合物AR1のBOC基置換体(下記式(MR2)で表される化合物、以下、「化合物AR2」ともいう)4.1gを得た。上述の方法により、無機元素含有量及び有機不純物含有量を測定し、その結果を表1に示した。
200mLのガラス製フラスコを反応容器として使用し、塩化メチレン溶媒中にてMnO2(3.4g、40mmol)を添加して撹拌した後、4-イソプロピルフェノール 5.4g(40mmol)を塩化メチレン中に溶解した50質量%溶液を滴下しながら1時間撹拌した後、室温で4時間撹拌を行ったのち、反応液を濾別し、溶媒を留去することで1’-ヒドロキシ-4-イソプロピルフェノール 5.3g(35mmol)を得た。
3,4-ジヒドロキシスチレン(東邦化学工業株式会社製、下記式(MR4)で表される化合物)を化合物AR1として用いた。上述の方法により、無機元素含有量及び有機不純物含有量を測定し、その結果を表1に示した。
材料の安定性の指標として、作製した化合物における溶液状態での安定性を以下の方法により評価した。即ち、
アイセロ製のクリーンボトルに作製した化合物Aの単体または複数の混合物、および溶媒を充填して栓をしたのち、作製した溶液サンプルをミックスローターで2時間撹拌して溶解したサンプルを作製した。作製したクリーンボトル入りのサンプルを所定の温度条件にて経時試験を行った。作製した試験サンプルについて高速液体クロマトグラフィーにより分析評価を行い、主要ピークの純度値から溶液経時での安定性の評価を行った。
経時条件としては、温度4℃の条件A、温度40℃の条件Bの2条件を選択し、経時240時間後の主要ピークの純度値の変化量から以下の式により求めた指標値を元に評価した。
指標値 = (40℃における純度)/(4℃における純度)× 100
A 指標値 ≧ 99.5
B 99.5 > 指標値 ≧ 99.0
C 99.0 > 指標値 ≧ 98.0
D 98.0 > 指標値 ≧ 95.0
E 95 > 指標値
1.5gの化合物A1と、2-メチル-2-アダマンチルメタクリレート3.0gと、γ-ブチロラクトンメタクリル酸エステル2.0gと、ヒドロキシアダマンチルメタクリル酸エステル1.5gとを45mLのテトラヒドロフランに溶解し、アゾビスイソブチロニトリル0.20gを加えた。12時間還流した後、反応溶液を2Lのn-ヘプタンに滴下した。析出した重合体を濾別、減圧乾燥を行い、白色な粉体状の下記式(MA1)で表される重合体B1を得た。この重合体の重量平均分子量(Mw)は1,2000、分散度(Mw/Mn)は1.90であった。また、13C-NMRを測定した結果、下記式(MA1)中の組成比(モル比)はa:b:c:d=40:30:15:15であった。なお、下記式(MA1)は、各構成単位の比率を示すために簡略的に記載されているが、各構成単位の配列順序はランダムであり、各構成単位がそれぞれ独立したブロックを形成しているブロック共重合体ではない。重合体について無機元素含有量、及び有機不純物含有量を上述の方法にて測定し、表3に示す。ポリスチレン系モノマー(化合物A1)はベンゼン環の根元の炭素、メタアクリレート系のモノマー(2-メチル-2-アダマンチルメタクリレート、γ-ブチロラクトンメタクリル酸エステル、及び、ヒドロキシアダマンチルメタクリル酸エステル)はエステル結合のカルボニル炭素について、それぞれの積分比を基準にモル比を求めた。実施例B1で得られた重合体における各モノマーの種類とその比率、並びに組成比を表2に示す。以下に説明する実施例で得られた重合体における各モノマーの種類とその比率、並びに組成比についても同様に表2に示される。
1.5gの化合物A1を表2示す種類及び量としたこと以外は、実施例B1に記載の方法により、式(MA2)~(MA7)、式(MAR1)~(MAR2)に表される重合体B3,B5~B9,及びBR1~BR2を得た。重合体について無機元素含有量、及び有機不純物含有量を上述の方法にて測定し、表3に示す。
合成した化合物A1について、重合体の合成前に各原料の精製処理を追加して実施した。溶剤として酢酸エチル(関東化学社製PrimePure)を用い、化合物A1を溶解した10質量%の化合物A1の酢酸エチル溶液を作製した。金属不純物の除去の目的でイオン交換樹脂「AMBERLYST MSPS2-1・DRY」(製品名、オルガノ株式会社製)を酢酸エチル(関東化学株式会社製、PrimePure)中に浸漬、1時間撹拌後に溶媒を除去する方法での洗浄を10回繰り返し、イオン交換樹脂の洗浄を行った。上記の化合物A1の酢酸エチル溶液に対して、洗浄したイオン交換樹脂を樹脂固形分と同質量となるように入れ、室温で一日撹拌した後、イオン交換樹脂を濾別する方法によりイオン交換処理を行う洗浄を3回繰り返し、イオン交換済の化合物A1の酢酸エチル溶液を作製した。さらに、その他のモノマーについても同様の処理を行い、イオン交換済のモノマー含有酢酸エチル溶液を作製した。得られたイオン交換処理済のモノマー含有酢酸エチル溶液を用い、またn-ヘプタン、テトラヒドロフランなどの溶剤としては電子グレードの関東化学株式会社製Pruimepureを使用し、さらにフラスコ等の反応容器はすべて硝酸で1日浸漬後に超純水で洗浄した器具を用いて、実施例B1の重合体B1の合成と同様のスキームにより合成した。さらに合成後の後処理において、5nmのナイロンフィルター(Pall社製)、及び15nmのPTFEフィルター(Entegris社製)をこの順番に用いて精製処理を行ったのち、減圧乾燥により白色な粉体状の重合体B2(化学構造は式(MA1)で表される重合体である。)を得た。重合体について無機元素含有量、及び有機不純物含有量を上述の方法にて測定し、表3に示す。
化合物M1の代わりに化合物M2を用いたこと以外、実施例B2と同様にして、重合体B4(化学構造は式(MA1)で表される重合体である。)を得た。重合体について無機元素含有量、及び有機不純物含有量を上述の方法にて測定し、表3に示す。
化合物M1の代わりに表2に記載の化合物M8~M16、MCL1、AH2を用いたこと以外、実施例B2と同様にして、重合体B10~B20を得た。重合体について無機元素含有量、及び有機不純物含有量を上述の方法にて測定し、表3に示す。
MAMA:2-メチル-2-アダマンチルメタクリレート
BLMA:γ-ブチロラクトンメタクリル酸エステル
HAMA:ヒドロキシアダマンチルメタクリル酸エステル
化合物M1の代わりに表2-2に記載の化合物a1、化合物a2、化合物a3を記載の比率で用いたこと以外、実施例B2と同様にして、重合体BD1~BD30(化学構造は式(PMD1~PMD30)で表される重合体である。)を得た。重合体について無機元素含有量、及び有機不純物含有量を上述の方法にて測定し、表3-2に示す。
上述の実施例及び比較例で得られた化合物A1~A16、AH1、AH2、MCL1、AR1~AR3、及び重合体B1~B20、BR1、BR2の評価は、以下のとおりに行った。結果を表4及び表5、表Aに示す。
実施例又は比較例で得られた化合物又は重合体を5質量部、トリフェニルスルホニウムノナフルオロメタンスルホナート1質量部、トリブチルアミン0.2質量部、PGMEA80質量部、及びPGME12質量部を配合し溶液を調製した。
当該溶液をシリコンウェハ上に塗布し、110℃で60秒間ベークして膜厚100nmのフォトレジスト層を形成した。
次いで、極端紫外線(EUV)露光装置「EUVES―7000」(製品名、リソテックジャパン株式会社製)で1mJ/cm2から1mJ/cm2ずつ80mJ/cm2まで露光量を増加させたマスクレスでのショット露光をした後、110℃で90秒間ベーク(PEB)し、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液で60秒間現像し、ウェハ上に80ショット分のショット露光を行ったウェハを得た。得られた各ショット露光エリアについて、光干渉膜厚計「VM3200」(製品名、株式会社SCREENセミコンダクターソリューションズ製)により膜厚を測定し、露光量に対する膜厚のプロファイルデータを取得し、露光量に対する膜厚変動量の傾きが一番大きくなる露光量を感度値(mJ/cm2)として算出し、レジストのEUV感度の指標とした。
上述のEUV感度評価で作製した溶液を、遮光条件下40℃/240時間の条件にて強制経時処理を行い、経時処理後の液についてEUV感度評価を同様に行い、感度変化量に応じた評定を実施した。具体的な評価方法としては、EUV感度評価において、横軸を感度、縦軸を膜厚としたときの現像後の膜厚―感度曲線において、傾き値が最大となる感度値を標準感度として測定した。強制経時処理を行う前後の溶液の標準感度をそれぞれ求め、以下の計算式から得られる数値により経時処理による感度ズレの評価を行った。評価基準は、以下のとおりである。
[感度ズレ]=1-([経時後の溶液の標準感度]÷[経時前の溶液の標準感度])
(評価基準)
A: [感度ズレ] ≦ 0.005
B: 0.005 < [感度ズレ] ≦ 0.02
C: 0.02 < [感度ズレ] ≦ 0.05
D: 0.05 < [感度ズレ]
実施例又は比較例で得られた化合物又は重合体を5質量部、トリフェニルスルホニウムノナフルオロメタンスルホナートを1質量部、トリブチルアミンを0.1質量部、及びPGMEAを92質量部を配合し溶液を調製した。
当該溶液をシリコンウェハ上に塗布し、110~130℃で60秒間ベークして膜厚100nmのレジスト膜を形成した。
次いで、電子線描画装置「ELS-7500」(製品名、株式会社エリオニクス製、50keV)で露光し、115℃で90秒間ベーク(PEB)し、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液で60秒間現像し、ポジ型のパターンを得た。なお、ハーフピッチ50nmラインアンドスペースとなるように露光量を調整した。
得られたレジストパターンについて100000倍の倍率で、走査型電子顕微鏡「S-4800」(製品名、株式会社日立製作所製)でパターン画像を80枚取得し、レジストパターン間のスペース部の残渣の数をカウントして、残渣の総量から評価を行った。評価基準は、以下のとおりである。
(評価基準)
A: 残渣の数 ≦ 10個未満
B: 10個 < 残渣の数 ≦ 80個
C: 80個 < 残渣の数 ≦ 400個
D: 400個 < 残渣の数
実施例又は比較例で得られた化合物又は重合体を5質量部、トリフェニルスルホニウムノナフルオロメタンスルホナート1質量部、トリブチルアミン0.2質量部、PGMEA80質量部、及びPGME12質量部を配合し、溶液を調製した。
当該溶液を、100nm膜厚の酸化膜が最表層に形成された8インチのシリコンウェハ上に塗布し、110℃で60秒間ベークして膜厚100nmのフォトレジスト層を形成した。
次いで、極端紫外線(EUV)露光装置「EUVES―7000」(製品名、リソテックジャパン株式会社製)で、上記のEUV感度評価にて取得したEUV感度値に対して10%少ない露光量にて、ウェハ全面にショット露光を施し、さらに110℃で90秒間ベーク(PEB)、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液で60秒間現像を行い、ウェハ全面に80ショット分のショット露光を行ったウェハを得た。
作製した露光済ウェハに対し、エッチング装置「Telius SCCM」(製品名、東京エレクトロン株式会社製)にて、CF4/Arガスを用いて酸化膜を50nmエッチングするまでエッチング処理を行った。エッチングで作製したウェハについて、欠陥検査装置「Surfscan SP5」(製品名、KLA社製)で欠陥評価を行い、19nm以上のコーン欠陥の数をエッチング欠陥の指標として求めた。
(評価基準)
A: コーン欠陥の数 ≦ 10個未満
B: 10個 < コーン欠陥の数 ≦ 80個
C: 80個 < コーン欠陥の数 ≦ 400個
D: 400個 < コーン欠陥の数
実施例または比較例で得られた化合物を含む組成物の安定性について、単体または複数の化合物を組み合わせた溶液状態での経時試験前後での純度の変化量を安定性の指標として評価した。
評価用サンプルとしては、評価Aに記載の実施例または比較例の化合物と溶剤とを混合した溶液を作成し、褐色の不活性化処理した100mLガラス容器に90mLまで充填し栓をしたサンプルを作成した。経時条件としては、遮光された45℃の恒温試験機にて30日間の経時処理を行った。
作成したサンプルについて、経時処理前後での純度をHPLC分析により測定した。
経時前後のHPLC純度の変化量を以下により求め、評価の指標とした。
得られた結果を表Aに記載した。
純度の経時変化量 = 経時前の目的成分の面積% - 経時後の目的成分の面積%
(評価基準)
A: 純度の経時変化量 ≦ 0.2%
B: 0.2% < 純度の経時変化量 ≦ 0.5%
C: 0.5% < 純度の経時変化量 ≦ 1.0%
D: 1.0% < 純度の経時変化量 ≦ 3.0%
E: 3.0% < 純度の経時変化量
EUV感度-TMAH水溶液現像と同様の方法により、実施例又は比較例で得られた化合物又は重合体を含む溶液を調整し、シリコンウェハ上に塗布、110℃で60秒間ベークして膜厚100nmのフォトレジスト層を形成した。
次いで、極端紫外線(EUV)露光装置「EUVES―7000」(製品名、リソテックジャパン株式会社製)で1mJ/cm2から1mJ/cm2ずつ80mJ/cm2まで露光量を増加させたマスクレスでのショット露光をした後、110℃で90秒間ベーク(PEB)し、酢酸ブチルで30秒間現像し、ウェハ上に80ショット分のショット露光を行ったウェハを得た。得られた各ショット露光エリアについて、光干渉膜厚計「VM3200」(製品名、株式会社SCREENセミコンダクターソリューションズ製)により膜厚を測定し、露光量に対する膜厚のプロファイルデータを取得し、露光量に対する膜厚変動量の傾きが一番大きくなる露光量を感度値(mJ/cm2)として算出し、レジストのEUV感度の指標とした。
EBパターン-TMAH水溶液現像と同様の方法により、実施例又は比較例で得られた化合物又は重合体含む溶液を調製し、シリコンウェハ上に塗布し、110~130℃で60秒間ベークして膜厚100nmのレジスト膜を形成した。
次いで、電子線描画装置「ELS-7500」(製品名、株式会社エリオニクス製、50keV)で露光し、115℃で90秒間ベーク(PEB)し、酢酸ブチルで30秒間現像し、ネガ型のパターンを得た。なお、ハーフピッチ50nmラインアンドスペースとなるように露光量を調整した。
得られたレジストパターンについて100000倍の倍率で、走査型電子顕微鏡「S-4800」(製品名、株式会社日立製作所製)でパターン画像を80枚取得し、レジストパターン間のスペース部の残渣の数をカウントして、残渣の総量から評価を行った。評価基準は、以下のとおりである。
(評価基準)
A: 残渣の数 ≦ 10個未満
B: 10個 < 残渣の数 ≦ 80個
C: 80個 < 残渣の数 ≦ 400個
D: 400個 < 残渣の数
単量体モノマー原料として化合物A1 8.3g、2-クロロアクリル酸メチルエステル(構造は、下記式参照、以下「CLMAA」ともいう)1.9gを用い、他は実施例B2と同様の方法で、重合体C1(化学構造は下記式(P-M1―CLMAA)で表される重合体である。)を得た。この重合体の重量平均分子量(Mw)は13100、分散度(Mw/Mn)は1.9であった。また、13C-NMRを測定した結果、下記式(P-M1―CLMAA)中の組成比(モル比)はa:b=50:50であった。なお、下記式(P-M1―CLMAA)は、各構成単位の比率を示すために簡略的に記載されているが、重合体C1は、各構成単位がそれぞれ独立したブロックを形成しているブロック共重合体ではない。重合体について無機元素含有量、及び有機不純物含有量を上述の方法にて測定し、表8に示す。
単量体モノマー原料として化合物A2 10.6g、2-クロロアクリル酸メチルエステル1.9gを用い、他は実施例B2と同様の方法で、重合体C2(化学構造は下記式(P-M2-CLMAA)で表される重合体である。)を得た。この重合体の重量平均分子量(Mw)は14400、分散度(Mw/Mn)は2.0であった。また、13C-NMRを測定した結果、下記式(P-M2-CLMAA)中の組成比(モル比)はa:b=50:50であった。なお、下記式(P-M2-CLMAA)は、各構成単位の比率を示すために簡略的に記載されているが、重合体C2は、各構成単位がそれぞれ独立したブロックを形成しているブロック共重合体ではない。重合体について無機元素含有量、及び有機不純物含有量を上述の方法にて測定し、表8に示す。
単量体モノマー原料として化合物A5 8.7g、2-クロロアクリル酸メチルエステル1.9gを用い、他は実施例B2と同様の方法で、重合体C3(化学構造は下記式(P-M5-CLMAA)で表される重合体である。)を得た。この重合体の重量平均分子量(Mw)は12400、分散度(Mw/Mn)は2.1であった。また、13C-NMRを測定した結果、下記式(P-M5-CLMAA)中の組成比(モル比)はa:b=50:50であった。なお、下記式(P-M5-CLMAA)は、各構成単位の比率を示すために簡略的に記載されているが、重合体C3は、各構成単位がそれぞれ独立したブロックを形成しているブロック共重合体ではない。重合体について無機元素含有量、及び有機不純物含有量を上述の方法にて測定し、表8に示す。
単量体モノマー原料として化合物A6 11.6g、2-クロロアクリル酸メチルエステル1.9gを用い、他は実施例B2と同様の方法で、重合体C4(化学構造は下記式(P-M6-CLMAA)で表される重合体である。)を得た。この重合体の重量平均分子量(Mw)は14400、分散度(Mw/Mn)は2.0であった。また、13C-NMRを測定した結果、下記式(P-M6-CLMAA)中の組成比(モル比)はa:b=50:50であった。なお、下記式(P-M6-CLMAA)は、各構成単位の比率を示すために簡略的に記載されているが、重合体C4は、各構成単位がそれぞれ独立したブロックを形成しているブロック共重合体ではない。重合体について無機元素含有量、及び有機不純物含有量を上述の方法にて測定し、表8に示す。
単量体モノマー原料として化合物AZ1 11.1g、2-クロロアクリル酸メチルエステル1.9gを用い、他は実施例B2と同様の方法で、重合体C5(化学構造は下記式(P-MZ1-CLMAA)で表される重合体である。)を得た。この重合体の重量平均分子量(Mw)は18100、分散度(Mw/Mn)は1.9であった。また、13C-NMRを測定した結果、下記式(P-MZ1-CLMAA)中の組成比(モル比)はa:b=50:50であった。なお、下記式(P-MZ1-CLMAA)は、各構成単位の比率を示すために簡略的に記載されているが、重合体C5は、各構成単位がそれぞれ独立したブロックを形成しているブロック共重合体ではない。重合体について無機元素含有量、及び有機不純物含有量を上述の方法にて測定し、表8に示す。
単量体モノマー原料として化合物AZ1 11.1g、2-ヨードアクリル酸-tert-ブチルエステル(以下、単に「ITBAA」ともいう。)5.7gを用い、他は実施例B2と同様の方法で、重合体C6(化学構造は下記式(P-MZ1-ITBAA)で表される重合体である。)を得た。この重合体の重量平均分子量(Mw)は9300、分散度(Mw/Mn)は1.7であった。また、13C-NMRを測定した結果、下記式(P-MZ1-ITBAA)中の組成比(モル比)はa:b=50:50であった。なお、下記式(P-MZ1-ITBAA)は、各構成単位の比率を示すために簡略的に記載されているが、重合体C6は、各構成単位がそれぞれ独立したブロックを形成しているブロック共重合体ではない。重合体について無機元素含有量、及び有機不純物含有量を上述の方法にて測定し、表8に示す。
単量体モノマー原料として化合物AR3 3.0g、2-クロロアクリル酸メチルエステル1.9gを用い、他は実施例B2と同様の方法で、重合体C51(化学構造は下記式(P-AMPHS-CLMAA)で表される重合体である。)を得た。この重合体の重量平均分子量(Mw)は21300、分散度(Mw/Mn)は2.1であった。また、13C-NMRを測定した結果、下記式(P-AMPHS-CLMAA)中の組成比(モル比)はa:b=50:50であった。なお、下記式(P-AMPHS-CLMAA)は、各構成単位の比率を示すために簡略的に記載されているが、重合体C51は、各構成単位がそれぞれ独立したブロックを形成しているブロック共重合体ではない。重合体について無機元素含有量、及び有機不純物含有量を上述の方法にて測定し、表8に示す。
実施例C1において、使用するモノマー1として化合物A1の代わりに化合物AZ2~AZ11を使用し、モノマー2としてCLMAAまたはMCL1を使用する以外は実施例C1と同様にして重合体C11~C22を得た。得られた重合体の物性を表8に同様に示す。これらの重合体は、重合体C1と同様に、ブロック共重合体ではない。
上述の実施例C1~C22及び比較例CR1で得られた重合体の評価は、以下のとおりに行った。結果を表9に示す。
実施例で得られた重合体の溶液をシリコンウェハ上に塗布し、110℃で60秒間ベークして膜厚100nmのフォトレジスト層を形成した。ここで、重合体の溶液は重合体:7質量部、PGMEA:93.9質量部を配合し調製した。
次いで、電子線描画装置「ELS-7500」(製品名、エリオニクス社製,50keV)で露光し、115℃で90秒間ベーク(PEB)し、酢酸イソアミルを現像液として用いて60秒間現像し、ポジ型のパターンを得た。解像度及び感度の結果を表9に示す。
実施例で得られた重合体の溶液を用い、40℃遮光状態にて30日間経時する前後の、経時処理の有無以外は同じ重合体の溶液を準備し、それぞれシリコンウエハ上にスピンコータで成膜した後、現像液として酢酸イソアミルを用いた現像処理を行い、経時前後の感度を求め、以下の指標により変化率を導出することで経時感度評価を行った。変動率の結果を表9に示す。
[変動率]=[「経時前の樹脂溶液の感度」-「経時後の樹脂溶液の感度」)/「経時前の樹脂溶液の感度」]×100
A: 変動量が2%未満
B: 変動率が2%以上5%未満
C: 変動率が5%以上10%未満
D: 変動率が10%以上
〔核磁気共鳴(NMR)〕
化合物の構造は、核磁気共鳴装置「Advance600II spectrometer」(製品名、Bruker社製)を用いて、以下の条件で、NMR測定を行い、確認した。
〔1H-NMR測定〕
周波数:400MHz
溶媒:CDCl3、又はd6-DMSO
内部標準:TMS
測定温度:23℃
〔13C-NMR測定〕
周波数:500MHz
溶媒:CDCl3、又はd6-DMSO
内部標準:TMS
測定温度:23℃
4’-ヒドロキシ-3’,5’-ジヨードアセトフェノンの合成
反応器に4’-ヒドロキシアセトフェノン61.27g、ヨウ素91.38g、メタノール1,620mL、純水180mLを仕込み、反応器を氷浴に浸して撹拌を開始した。続いて71.9質量パーセント濃度のヨウ素酸水溶液44.06gを30分間かけて滴下した。続いて反応器を35℃の水浴に浸し、3.5時間かけて撹拌を継続した。続いて35質量パーセント濃度の亜硫酸水素ナトリウム水溶液13.37gを加えて反応をクエンチした。続いて純水3,600mLに反応器の内容物を強撹拌しながら徐々に加えて混合した。続いて析出物を吸引ろ過器で濾別、圧搾し、33.3体積パーセント濃度のメタノール水溶液540mLで洗浄した。続いて析出物を40℃で真空乾燥し、4’-ヒドロキシ-3’,5’-ジヨードアセトフェノン169.54gを得た。収率は97.1パーセントであった。
液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、分子量388が認められ、4’-ヒドロキシ-3’,5’-ジヨードアセトフェノンであることを確認した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):10.5(1H、OH)、8.3(2H、Ph)、2.5(3H、-CH3)
1-(4-ヒドロキシフェニル)エタノールの合成
反応器に水素化ホウ素ナトリウム8.77g、テトラヒドロフラン180mLを仕込み、反応器を氷浴に浸して撹拌を開始した。続いて4’-ヒドロキシアセトフェノン21.00gとイソプロパノール9.32gとテトラヒドロフラン180mLからなる混合溶液を3時間かけて滴下した。続いて反応器を氷浴に浸したまま、8時間かけて撹拌を継続した。続いてメタノール59.47gを加えて反応をクエンチした。続いて反応器を50hPaに減圧し、20℃の水浴に浸して反応液を濃縮した。続いて反応器を氷浴に浸し、冷メタノール120mLを加えて反応液を希釈した。続いて反応器を50hPaに減圧し、20℃の水浴に浸して反応液を濃縮した。続いて反応器を氷浴に浸し、冷メタノール600mLを加えて反応液を希釈した。続いて1質量パーセント濃度の希硫酸1,200gに反応液を強撹拌しながら徐々に加えて混合した。続いて析出物を吸引ろ過器で濾別、圧搾し、33.3体積パーセント濃度のメタノール水溶液300mLで洗浄した。続いて析出物を40℃で真空乾燥し、1-(4-ヒドロキシフェニル)エタノール20.3gを得た。収率は95.2パーセントであった。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):9.4(1H、-OH)、7.7(4H、Ph)、5.2(1H、-CH-OH)、4.6(1H、-CH-OH)、1.3(3H、-CH3)
1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノールの合成
反応器に1-(4-ヒドロキシフェニル)エタノール1.2000g、ヨウ素1.7630g、メタノール17.37mLを仕込み、反応器を氷浴に浸して撹拌を開始した。続いて70質量パーセント濃度のヨウ素酸水溶液0.8736gを30分間かけて滴下した。続いて反応器を25℃の水浴に浸し、3.5時間かけて撹拌を継続した。続いて35質量パーセント濃度の亜硫酸水素ナトリウム水溶液0.174mLを加えて反応をクエンチした。続いて純水34.74mLに反応液を強撹拌しながら徐々に加えて混合した。続いて析出物を吸引ろ過器で濾別、圧搾し、33.3体積パーセント濃度のメタノール水溶液で洗浄した。続いて析出物を40℃で真空乾燥し、1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノールと2,6-ジヨード-4-(1-メトキシエチル)フェノールの混合物3.0969gを得た。測定波長254nmのUV検出器を用いたHPLC分析の結果、1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノールと2,6-ジヨード-4-(1-メトキシエチル)フェノールの比率は50.88:47.15であった。
液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、分子量390および404が認められ、1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノールと,2,6-ジヨード-4-(1-メトキシエチル)フェノールとの混合物であることを確認した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):9.4(1H、-OH)、7.7(2H、Ph)、5.2(0.5H、-CH-OH)、4.6~4.3(1H、-CH-OH)、3.0(1.5H、-O-CH3)、1.3(3H、-CH3)
1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノールの合成
反応器に1-(4-ヒドロキシフェニル)エタノール1.1881g、ヨウ素1.7472g、メタノール15.48mL、純水1.72mLを仕込み、反応器を氷浴に浸して撹拌を開始した。続いて70質量パーセント濃度のヨウ素酸水溶液0.8687gを30分間かけて滴下した。続いて反応器を25℃の水浴に浸し、3.5時間かけて撹拌を継続した。続いて35質量パーセント濃度の亜硫酸水素ナトリウム水溶液0.172mLを加えて反応をクエンチした。続いて純水34.40mLに反応液を強撹拌しながら徐々に加えて混合した。続いて析出物を吸引ろ過器で濾別、圧搾し、33.3体積パーセント濃度のメタノール水溶液で洗浄した。続いて析出物を40℃で真空乾燥し、1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノールと2,6-ジヨード-4-(1-メトキシエチル)フェノールの混合物3.1023gを得た。測定波長254nmのUV検出器を用いたHPLC分析の結果、1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノールと2,6-ジヨード-4-(1-メトキシエチル)フェノールの比率は83.16:16.03であった。
液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、分子量390および404が認められ、1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノールと,2,6-ジヨード-4-(1-メトキシエチル)フェノールとの混合物であることを確認した。
1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノールの合成
反応器に1-(4-ヒドロキシフェニル)エタノール1.2086g、ヨウ素1.7787g、メタノール14.00mL、純水3.50mLを仕込み、反応器を氷浴に浸して撹拌を開始した。続いて70質量パーセント濃度のヨウ素酸水溶液0.8795gを30分間かけて滴下した。続いて反応器を25℃の水浴に浸し、3.5時間かけて撹拌を継続した。続いて35質量パーセント濃度の亜硫酸水素ナトリウム水溶液0.175mLを加えて反応をクエンチした。続いて純水35.00mLに反応液を強撹拌しながら徐々に加えて混合した。続いて析出物を吸引ろ過器で濾別、圧搾し、33.3体積パーセント濃度のメタノール水溶液で洗浄した。続いて析出物を40℃で真空乾燥し、1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノールと2,6-ジヨード-4-(1-メトキシエチル)フェノールの混合物3.1655gを得た。測定波長254nmのUV検出器を用いたHPLC分析の結果、1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノールと2,6-ジヨード-4-(1-メトキシエチル)フェノールの比率は73.88:25.39であった。
液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、分子量390および404が認められ、1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノールと,2,6-ジヨード-4-(1-メトキシエチル)フェノールとの混合物であることを確認した。
1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノールの合成
反応器に水素化ホウ素ナトリウム8.77g、テトラヒドロフラン180mLを仕込み、反応器を氷浴に浸して撹拌を開始した。続いて4’-ヒドロキシ-3’,5’-ジヨードアセトフェノン60.00gとイソプロパノール9.31gとテトラヒドロフラン180mLからなる混合溶液を3時間かけて滴下した。続いて反応器を氷浴に浸したまま、9時間かけて撹拌を継続した。続いてメタノール59.47gを加えて反応をクエンチした。続いて反応器を50hPaに減圧し、20℃の水浴に浸して反応液を濃縮した。続いて反応器を氷浴に浸し、冷メタノール120mLを加えて反応液を希釈した。続いて反応器を50hPaに減圧し、20℃の水浴に浸して反応液を濃縮した。続いて反応器を氷浴に浸し、冷メタノール600mLを加えて反応液を希釈した。続いて1質量パーセント濃度の希硫酸1,200gに反応液を強撹拌しながら徐々に加えて混合した。続いて析出物を吸引ろ過器で濾別、圧搾し、33.3体積パーセント濃度のメタノール水溶液300mLで洗浄した。続いて析出物を40℃で真空乾燥し、1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノール58.64gを得た。収率は97.2パーセントであった。 液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、分子量390が認められ、1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノールであることを確認した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):9.4(1H、-OH)、7.7(2H、Ph)、5.2(1H、-CH-OH)、4.6(1H、-CH-OH)、1.3(3H、-CH3)
4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードスチレンの合成
反応器に1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノール120.00g、濃硫酸7.94g、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン1-オキシルフリーラジカル0.30g、ジメチルスルホキシド1,500mLを仕込み、撹拌を開始した。続いて反応器を30hPaに減圧し、反応液中へ流量9mL/分の空気の吹き込みを開始した。続いて反応器を90℃の水浴に浸し、5時間かけて撹拌を継続した。続いて反応器を25℃の水浴に浸し、反応液を冷却した。続いて0.1質量パーセント濃度の亜硫酸水素ナトリウム水溶液3,000gに反応液を強撹拌しながら徐々に加えて混合した。続いて析出物を吸引ろ過器で濾別、圧搾し、33.3体積パーセント濃度のメタノール水溶液1,500mLで洗浄した。続いて析出物を40℃で真空乾燥し、4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードスチレン109.69gを得た。収率は95.8パーセントであった。
液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、分子量372が認められ、4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードスチレンであることを確認した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):9.6(1H、OH)、7.9(2H、Ph)、6.6(1H、-CH2-)、5.7(1H、=CH2)、5.1(1H、=CH2)
4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードスチレンの合成
反応器に1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノールと2,6-ジヨード-4-(1-メトキシエチル)フェノールの比率が74.40:24.18の混合物2.0045g、濃硫酸0.2895mL、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン1-オキシルフリーラジカル0.0020g、ジメチルスルホキシド20mLを仕込み、撹拌を開始した。続いて反応器を30hPaに減圧し、90℃の水浴に浸し、3時間かけて撹拌を継続した。続いて反応器を25℃の水浴に浸し、反応液を冷却した。測定波長254nmのUV検出器を用いたHPLC分析の結果、反応液中の1-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)エタノールと2,6-ジヨード-4-(1-メトキシエチル)フェノールと4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードスチレンの比率は0.08:0.01:98.12であった。
液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、分子量372が認められ、4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードスチレンであることを確認した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、同様の化学構造を有することを確認した。
4-アセトキシ-3,5-ジヨードスチレンの合成
100mLのガラス製フラスコを反応容器として使用し、4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードスチレン 16.7g(45mmol)に対し、溶媒としてジメチルスルホキシドを用いて溶解した後、無水酢酸2eq.および硫酸1eq.を加え、80℃に昇温して3時間の撹拌を行なった。その後、撹拌液を冷却し、析出物をろ別、洗浄、乾燥を行い、白色固体9.0gを得た。白色固体のサンプルを液体クロマトグラフィー―質量分析(LC-MS)で分析した結果、分子量414が認められ、4-アセトキシ-3,5-ジヨードスチレンであることを確認した。
また前記測定条件で1H-NMR測定を行ったところ、以下のピークが見いだされ、化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)(d6-DMSO):7.9(2H、Ph)、6.6(1H、-CH2-)、5.7(1H、=CH2)、5.1(1H、=CH2)、2.3(3H、-CH3)
Claims (54)
- 一つ以上のハロゲンと、不飽和二重結合と、を有する化合物。
- 一つ以上の親水性基又は一つの分解性基を有する、請求項1に記載の化合物。
- 下記式(1)で表される、請求項1又は2に記載の化合物。
(式(1)中、
Xは、それぞれ独立して、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記L1のエーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、カルボキシアルコキシ基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Ra、Rb、及びRcは、それぞれ独立して、H、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、カルボキシアルコキシ基、又は炭酸エステル基であり、前記Zのアルコキシ基、エステル基、アセタール基、カルボキシアルコキシ基、又は炭酸エステル基は、置換基を有していてもよく、
pは1以上の整数であり、mは1以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。) - n+rが1以上の整数である、請求項3~5のいずれか1項に記載の化合物。
- Aが芳香環である、請求項3~7のいずれか1項に記載の化合物。
- Aが脂環構造である、請求項3~7のいずれか1項に記載の化合物。
- Aがヘテロ環構造である、請求項3~9のいずれか1項に記載の化合物。
- nが2以上である、請求項3~10のいずれか1項に記載の化合物。
- 酸又は塩基の作用によりアルカリ現像液への溶解性が向上する官能基を含む、請求項1~11のいずれか1項に記載の化合物。
- Xは、Iであり、L1は、単結合である、請求項3~12のいずれか1項に記載の化合物。
- Xは、芳香族基であって、該芳香族基に1つ以上のF、Cl、BrまたはIが導入された基である、請求項3~12のいずれか1項に記載の化合物。
- Xは、脂環基であって、該脂環基に1つ以上のF、Cl、BrまたはIが導入された基である、請求項3~12のいずれか1項に記載の化合物。
- 請求項1~15のいずれか1項に記載の化合物全体に対して、式(1C)で表される化合物を1質量ppm以上10質量%以下含有する、組成物。
(式(1C)、式(1C1)、および式(1C2)中、
X、L1、Y、A、Z、p、m、n、及びrは、式(1)における定義と同じであり、
Rsubは、式(1C1)または式(1C2)を表し、
Ra1、Rb1、及びRc1は、それぞれ独立して、H、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Ra1、Rb1、及びRc1の少なくともいずれか1つは、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
p-1は0以上の整数であり、
*は、隣接する構成単位との結合部位である。) - 請求項1~15記載の化合物と、該化合物に対して式(1D)で表される化合物を1質量ppm以上10質量%以下含有することを特徴とする組成物。
(式(1D)、式(1D1)、または式(1D2)中、
X、L1、Y、A、Z、p、m、n、及びrは、式(1)における定義と同じであり、
Rsub2は、式(1D1)または式(1D2)を表し、
Ra1、Rb1、及びRc1は、それぞれ独立して、H、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Ra1、Rb1、及びRc1の少なくともいずれか1つは、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
n2は0以上4以下の整数を表し、
p-1は0以上の整数であり、
*は、隣接する構成単位との結合部位である。) - 請求項3~15のいずれか1項に記載の化合物に対して、式(1E)で表される化合物を1質量ppm以上10質量%以下含有する、組成物。
(式(1E)中、
かII Xは、それぞれ独立して、F、Cl、Br、又は、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記L1のエーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Ra、Rb、及びRcは、それぞれ独立して、H、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、又は炭酸エステル基であり、
ただし、X、L1、Y、Ra、Rb、Rc、A及びZはいずれもIを含まず、
pは1以上の整数であり、m’は0以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。) - 請求項1~15のいずれか1項に記載の化合物を含み、
Kを含む不純物が、元素換算にて、前記化合物に対して1質量ppm以下である、組成物。 - 過酸化物が前記化合物に対して10質量ppm以下である、請求項19に記載の組成物。
- Mn、Al、Si、及びLiからなる群から選ばれる1以上の元素を含む不純物が元素換算にて、前記化合物に対して1質量ppm以下である、請求項19又は20に記載の組成物。
- リン含有化合物が前記化合物に対して10質量ppm以下である、請求項19~21のいずれか1項に記載の組成物。
- マレイン酸が前記化合物に対して10質量ppm以下である、請求項19~22のいずれか1項に記載の組成物。
- 請求項1~15のいずれか1項に記載の化合物由来の構成単位を含む重合体。
- 請求項1~15のいずれか1項に記載の化合物、又は、請求項24又は25に記載の重合体を含有する、膜形成用組成物。
- 酸発生剤、塩基発生剤又は塩基化合物をさらに含む、請求項26に記載の膜形成用組成物。
- 請求項1~15のいずれか1項に記載の化合物又は請求項24又は25に記載の重合体を含む膜形成用組成物により基板上にレジスト膜を成膜する工程と、
前記レジスト膜へパターンを露光する工程と、
前記露光後、レジスト膜を現像処理する工程と、
を含む、レジストパターンの形成方法。 - 請求項28に記載の方法を含む、絶縁膜の形成方法。
- 下記式(S1)で表される化合物に、置換基Qに不飽和二重結合を導入する二重結合導入工程と
を含む、下記式(0)で表される化合物の製造方法。
(式(S1)中、
X0は、炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、又は炭酸エステル基であり、
Qは、水酸基、アルデヒド基、カルボキシル基又はケトン基を有する、炭素数1~30の有機基であり、
pは1以上の整数であり、m’は0以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。)
(式(0)中、
Xは、それぞれ独立して、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Ra、Rb、及びRcは、それぞれ独立して、H、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、又は炭酸エステル基であり、
pは1以上の整数であり、m’は0以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。) - 前記式(S1)で表される化合物が、下記式(SA1)で表される化合物であり、
下記A1で示される工程と、下記A2で示される工程とを含む、請求項30に記載の化合物の製造方法。
A1) 前記式(SA1)で表される化合物と、下記式(RM1)で表される化合物またはマロノニトリルと、を用いて下記式(SA2)で表される化合物を得る工程
A2) 式(SA2)とフルオライド源を用いて式(0)にする工程
(式(SA1)、(RM1)および(SA2)中、
X0、L1、Y、A、Z、p、m’、n、rは、式(S1)、(0)における定義と同じであり、
Q1は、アルデヒドまたはケトンであり、
LGは、ヒドロキシ基、アルコキシ基、炭酸エステル基、アセタール基、カルボキシ基から選択される基であって、アルコキシ基、炭酸エステル基、アセタール基、カルボキシ基は炭素数1~60の置換基を有しても良い脂肪族基または芳香族基を含み、
R3は、水素基、または炭素数1乃至60の置換基を有しても良いカルボキシ基、エステル基であり、
R4は、水素基であり、
R5、R6は、それぞれ独立して、H、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
XAは、水素基、ハロゲン基から選択される基である。) - 前記A2で示される工程において、100℃以下で、前記フルオライド源を用いて、式(SA2)で表される化合物に対し脱炭酸反応を行う、請求項31に記載の化合物の製造方法。
- 前記A1で示される工程において、さらに還元剤を用いて前記式(SA2)で表される化合物を得る、請求項31又は32に記載の化合物の製造方法。
- 前記式(S1)において、Aは、ベンゼン、トルエン、又はヘテロ芳香族環である、請求項30~33のいずれか1項に記載の化合物の製造方法。
- 下記B1Aで示される工程と、下記B2A及びB3Aで示される工程の少なくとも一方と、を経て得られた下記式(SB2A)及び下記式(SB3A)で表される化合物の少なくとも一方により、下記式(SB1)で表される化合物を形成する工程、式(SB1)で表される化合物の置換基Qbに不飽和二重結合を導入する二重結合導入工程とを含む、下記式(1)で表される化合物の製造方法。
B1A)1つ以上のアミノ基と、アルデヒド基またはケトン基を有する母核Bと、を含む下記基質SB1Aを準備する工程
B2A)前記母核Bにヨウ素を導入した下記式(SB2A)で表される化合物を得る工程
B3A)サンドマイヤー反応によって、アミノ基をハロゲン基に置換した式(SB3A)で表される化合物を得る工程
(式(1)中、
Xは、それぞれ独立して、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記L1のエーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、カルボキシアルコキシ基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Ra、Rb、及びRcは、それぞれ独立して、H、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、カルボキシアルコキシ基、又は炭酸エステル基であり、前記Zのアルコキシ基、エステル基、アセタール基、カルボキシアルコキシ基、又は炭酸エステル基は、置換基を有していてもよく、
pは1以上の整数であり、mは1以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。
式(SB1A)、(SB2A)、(SB3A)、および(SB1)中、
Zbは、水素基または炭素数1乃至30の置換基を有しても良い炭化水素基からなる置換基を有していてもよいアミノ基を表し、rbは1以上の整数を表し、Qb、L1b、Xb1、B、pb、mb’、はそれぞれ式(1)のQ、L、X、A、p、mと同義である。XB2は、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基を表す。) - 二重結合を導入する工程が、有機リン化合物と塩基とを用いたことを特徴とする、請求項35記載の製造方法。
- 上記式(S1)で表される化合物に、ハロゲン化剤を反応させて、ハロゲン原子を導入するハロゲン導入工程を含む、請求項30に記載の化合物の製造方法。
- 前記式(SA1)で表される化合物が、下記B1Aで示される工程と、下記B2A及びB3Aで示される工程の少なくとも一方と、を経て得られた下記式(SB2A)及び下記式(SB3A)で表される化合物の少なくとも一方である請求項30~請求項34のいずれか一項に記載の化合物の製造方法。
B1A)1つ以上のアミノ基と、アルデヒド基またはケトン基を有する母核Bと、を含む下記基質SB1Aを準備する工程
B2A)前記母核Bにヨウ素を導入した下記式(SB2A)で表される化合物を得る工程
B3A)サンドマイヤー反応によって、アミノ基をハロゲン基に置換した式(SB3A)で表される化合物を得る工程
(式(SB1A)、(SB2A)、(SB3A)、および(SA1A)中、
Zbは、水素基または炭素数1乃至30の置換基を有しても良い炭化水素基からなる置換基を有していてもよいアミノ基を表し、rbは1以上の整数を表し、Qb、L1b、Xb1、B、pb、mb’、はそれぞれ式(1)のQ、L、X、A、p、mと同義である。XB2は、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基を表す。) - 前記B2Aで示される工程において、ヨウ素源と酸化剤とを少なくとも用いて前記母核Bにヨウ素を導入する、請求項36に記載の化合物の製造方法。
- 前記式(SA1)で表される化合物が、下記B1Bで示される工程と、下記B2B及びB3Bで示される少なくともいずれか一方の工程と、によって製造される化合物である、請求項30に記載の化合物の製造方法。
B1B)1つ以上のアミノ基と、アルデヒド基またはケトン基を有する母核Bと、を含む下記基質SB1Bを準備する工程、
B2B)母核Bにヨウ素を導入した式(SB2B)で表される化合物を得る工程
B3B)アミノ基をハロゲン基に置換した式(SB3B)で表される化合物を得る工程
(式(SB1B)、(SB2B)、(SB3B)、および(SA1B)中、
Zbは水素基または炭素数1乃至30の置換基を有しても良い炭化水素基からなる置換基を有していてもよいアミノ基を表し、rbは1以上の整数を表し、Qb、L1b、Xb1、B、pb、mb、はそれぞれ式(1)のQ、L、X、A、p、mと同義である。XB2は、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基を表す。) - さらに、下記B4aで示される工程を含む請求項40に記載の化合物の製造方法。
B4a)Wittig工程 - 前記B2Bで示される工程において、ヨウ素源と酸化剤とを少なくとも用いて前記母核Bにヨウ素を導入する、請求項38又は請求項41に記載の化合物の製造方法。
- 前記母核Bがヘテロ原子を有していてもよい芳香環構造を有する請求項40~請求項42のいずれか一項に記載の化合物の製造方法。
- 下記式(S1)で表される化合物に、ハロゲン化剤を反応させて、ハロゲン原子を導入するハロゲン導入工程と、
置換基Qに不飽和二重結合を導入する二重結合導入工程と
を含む下記式(1)で表される化合物の製造方法であって、二重結合を導入する工程が、有機リン化合物と塩基とを用いたことを特徴とする、下記式(1)で表される化合物の製造方法。
(式(S1)中、
X0は、炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、又は炭酸エステル基であり、
Qは、水酸基、アルデヒド基、カルボキシル基又はケトン基を有する、炭素数1~30の有機基であり、
pは1以上の整数であり、m’は0以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。)
(式(1)中、
Xは、それぞれ独立して、I、F、Cl、Br、又は、I、F、Cl、及びBrからなる群から選ばれる1以上5以下の置換基を有する炭素数1~30の有機基であり、
L1は、それぞれ独立して、単結合、エーテル基、エステル基、チオエーテル基、アミノ基、チオエステル基、アセタール基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、
Yは、それぞれ独立して、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、炭酸エステル基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、又はリン酸基であり、前記Yのアルコキシ基、エステル基、炭酸エステル基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、ホスフィン基、ホスフォン基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、イミド基、及びリン酸基は、置換基を有していてもよく、
Ra、Rb、及びRcは、それぞれ独立して、H、I、F、Cl、Br、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~60の有機基であり、
Aは、炭素数1~30の有機基であり、
Zは、それぞれ独立して、アルコキシ基、エステル基、アセタール基、又は炭酸エステル基であり、
pは1以上の整数であり、mは1以上の整数であり、nは0以上の整数であり、rは0以上の整数である。) - a)式(1-1)で表される一般構造:
(式(1-1)中、
R1~R5は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたは直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R6~R10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R1~R5のうち少なくとも1つはOHであり、R1~R5のうち少なくとも1つはヨウ素であり、R6~R10のうち1つはOHまたはOCH3である)
を有するヨウ素含有アルコール性基質を準備する工程と;
b)前記ヨウ素含有アルコール性基質を脱水して、式(1)で表される一般構造:
(式(1)中、
R1~R5は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたは直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R6~R8は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R1~R5のうち少なくとも1つはOHであり、R1~R5のうち少なくとも1つはヨウ素である)
を有するヨウ素含有ビニルモノマーを得る工程と;
を含んでなる、前記ヨウ素含有ビニルモノマーの製造方法。 - 前記式(1-1)で表される一般構造を有するヨウ素含有アルコール性基質を準備する工程が、
c)式(1-2)で表される一般構造;
(式(1-2)中、
R1~R5は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたは直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R7、R8およびR10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R1~R5のうち少なくとも1つはOHであり、R1~R5のうち少なくとも1つはヨウ素である)
を有するヨウ素含有ケトン性基質を準備する工程と;
d)前記ヨウ素含有ケトン性基質を還元して、前記式(1-1)で表される一般構造を有するヨウ素含有アルコール性基質を得る工程と;
を含んでなる、請求項45に記載のヨウ素含有ビニルモノマーの製造方法。 - 前記式(1-1)で表される一般構造を有するヨウ素含有アルコール性基質を準備する工程が、
e)式(1-3)で表される一般構造;
(式(1-3)中、
R11~R15は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3または直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R6~R10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R11~R15のうち少なくとも1つはOHであり、R6~R10のうち1つはOHまたはOCH3である)
を有するアルコール性基質を準備する工程と;
f)前記アルコール性基質にヨウ素を導入して、前記式(1-1)で表される一般構造を有するヨウ素含有アルコール性基質を得る工程と;
を含んでなる、請求項45に記載のヨウ素含有ビニルモノマーの製造方法。 - 前記式(1-2)で表される一般構造を有するヨウ素含有ケトン性基質を準備する工程が、
g)式(1-4)で表される一般構造;
(式(1-4)中、
R11~R15は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3または直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R7、R8およびR10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R11~R15のうち少なくとも1つはOHである)
を有するケトン性基質を準備する工程と;
h)前記ケトン性基質にヨウ素を導入して、式(1-2)で表される一般構造を有するヨウ素含有ケトン性基質を得る工程と;
を含んでなる、請求項46に記載のヨウ素含有ビニルモノマーの製造方法。 - k)式(1)で表される一般構造:
(式(1)中、
R1~R5は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたは直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R6~R8は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R1~R5のうち少なくとも1つはOHであり、R1~R5のうち少なくとも1つはヨウ素である)
を有するヨウ素含有ビニルモノマーを準備する工程と;
l)前記ヨウ素含有ビニルモノマーをアセチル化して、式(2)で表される一般構造:
(式(2)中、
R16~R20は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、OAc、ハロゲンまたは直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R6~R8は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R16~R20のうち少なくとも1つはOAcであり、R16~R20のうち少なくとも1つはヨウ素である)
を有するヨウ素含有アセチル化ビニルモノマーを得る工程と;
を含んでなる前記ヨウ素含有アセチル化ビニルモノマーの製造方法。 - c)式(1-2)で表される一般構造;
(式(1-2)中、
R1~R5は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたは直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R7、R8およびR10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R1~R5のうち少なくとも1つはOHであり、R1~R5のうち少なくとも1つはヨウ素である)
を有するヨウ素含有ケトン性基質を準備する工程と;
d)前記ヨウ素含有ケトン性基質を還元して、式(1-1)で表される一般構造:
(式(1-1)中、
R1~R5は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたは直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R6~R10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R1~R5のうち少なくとも1つはOHであり、R1~R5のうち少なくとも1つはヨウ素であり、R6~R10のうち1つはOHまたはOCH3である)
を有するヨウ素含有アルコール性基質を得る工程と;
を含んでなる、前記ヨウ素含有アルコール性基質の製造方法。 - e)式(1-3)で表される一般構造;
(式(1-3)中、
R11~R15は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3または直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R6~R10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R11~R15のうち少なくとも1つはOHであり、R6~R10のうち1つはOHまたはOCH3である)
を有するアルコール性基質を準備する工程と;
f)前記アルコール性基質にヨウ素を導入して、式(1-1)で表される一般構造:
(式(1-1)中、
R1~R5は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたは直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R6~R10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R1~R5のうち少なくとも1つはOHであり、R1~R5のうち少なくとも1つはヨウ素であり、R6~R10のうち1つはOHまたはOCH3である)
を有するヨウ素含有アルコール性基質を得る工程と;
を含んでなる、前記ヨウ素含有アルコール性基質の製造方法。 - g)式(1-4)で表される一般構造;
(式(1-4)中、
R11~R15は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3または直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R7、R8およびR10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R11~R15のうち少なくとも1つはOHである)
を有するケトン性基質を準備する工程と;
h)前記ケトン性基質にヨウ素を導入して、式(1-2)で表される一般構造;
(式(1-2)中、
R1~R5は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたは直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R7、R8およびR10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R1~R5のうち少なくとも1つはOHであり、R1~R5のうち少なくとも1つはヨウ素である)
を有するヨウ素含有ケトン性基質を得る工程と;
を含んでなる、前記ヨウ素含有ケトン性基質の製造方法。 - i)式(1-4)で表される一般構造;
(式(1-4)中、
R11~R15は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3または直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R7、R8およびR10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R11~R15のうち少なくとも1つはOHである)
を有するケトン性基質を準備する工程と;
j)前記ケトン性基質を還元して、式(1-3)で表される一般構造;
(式(1-3)中、
R11~R15は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3または直鎖状もしくは分岐状アルキルであり、
R6~R10は、それぞれ独立して、H、OH、OCH3、ハロゲンまたはシアノ基であり、
但し、R11~R15のうち少なくとも1つはOHであり、R6~R10のうち1つはOHまたはOCH3である)
を有するアルコール性基質を得る工程と;
を含んでなる、前記アルコール性基質の製造方法。
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