JPH045257A - ジシクロペンタジエンアクリレートの製造方法 - Google Patents

ジシクロペンタジエンアクリレートの製造方法

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JPH045257A
JPH045257A JP2108098A JP10809890A JPH045257A JP H045257 A JPH045257 A JP H045257A JP 2108098 A JP2108098 A JP 2108098A JP 10809890 A JP10809890 A JP 10809890A JP H045257 A JPH045257 A JP H045257A
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JP
Japan
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dicyclopentadiene
reaction
heteropolyacid
acrylate
dcpd
Prior art date
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Pending
Application number
JP2108098A
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English (en)
Inventor
Satoshi Teshigahara
聡志 勅使川原
Tomomi Ishigaki
石垣 知巳
Yoshiaki Kano
加納 芳明
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ジシクロペンタジェンアクリレートの製造方
法に関する。
本余明で得られるジシクロペンタジェンアクリレートは
、透明性、耐熱性、熱安定性、耐溶剤性、誘電特性等の
物理的、化学的特性に優れた新規なアクリレート系重合
体を製造するのに用いられる極めて有用な化学物質であ
る。
その具体的用途としては、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂
、アクリル系塗料、アクリル系接着材の改質用途などが
挙げられる(例えば、特開昭61−159408号公報
参照)。
(従来の技術) カルボン酸とオレフィンとから酸触媒の存在下、酸付加
反応によりエステルを製造する方法は、以前から知られ
ている。例えば、三弗化ホウ素のエーテル錯体を触媒と
して用いる方法(ケミカル・アブストラクト63−90
55頁(1966年))、弗素含有イオン交換樹脂を触
媒として用いる方法(特開昭5.6−59736号)が
ある。
しかし、前者は、装置の腐食の問題があり、煩雑な後処
理を必要とし、後者は、ジシクロペンタジェン(以下、
DCPDと略記することがある)に対して過剰量のアク
リル酸を必要とし、効率的でないという欠点があった。
これに対して、特開昭56−40644号に開示されて
いる、ヘテロポリ酸を触媒として用いる方法では、上記
の装置の腐食および反応の非効率性は改善される。
(発明か解決しようとする課題) ところで特開昭56−40644号に記載の方法では、
相当量のジシクロベンテノール(以下DCPI)−0H
と略記する) が副生ずる。DCPD−OHの混入は、ジシクロペンタ
ジェンアクリレートを上述のように樹脂の改質に用いる
場合、好ましくない。例えば、DCPD−OHが混入し
ていることにより、樹脂板にアルミニウム蒸着をした場
合、蒸着強度が低下したり、樹脂の機械的強度及び耐熱
性が低下するという問題か生じる。
そこでDCPD−OHを除去するために蒸留精製する必
要がある。しかし、DCPD−OHとシンクロペンタジ
ェンアクリレートとは沸点が近接するために精密蒸留を
必要とし、蒸留時間か長くかかるためにDCPD−OH
を含まないジシクロペンタジェンアクリレートの回収率
は低い。
また、溶媒抽出による精製法もある(特開平2−171
.49号)か、精製工程自体、余計な工程である。
そこで本発明の目的は、DCPD−OHを副生ずること
なく、従って精製することなく、ジシクロペンタジェン
とアクリル酸とから、純度の高いジシクロペンタジェン
アクリレートを製造する方法を提供することにある。
これとは別に、特開昭56−40644号に記載の方法
でのジシクロペンタジェン及びアクリル酸のジシクロペ
ンタジェンアクリレート生成の選択率は約80%であり
、DCPD−OH以外の副生物の生成も多かった。
そこで本発明の別の目的は、DCPD−OH以外の副生
物の生成を抑制して、ジシクロペンタジェンアクリレー
ト生成の選択率を向上させ、結果トンて、ジシクロペン
タジェンアクリレート収率を高めた方法を提供すること
にある。
(課題を解決するための手段) 本発明は、ジシクロペンタジェンとアクリル酸との反応
用触媒として、物理吸着水を除去したヘテロポリ酸又は
その酸性塩を用いることにより、上記目的を達成した。
以下本発明について詳説する。
本発明においてへテロポリ酸は、通常知られたものであ
り、ヘテロポリ酸のとる構造についても特に限定はない
。すなわち、必ずしもケギン(Keggin)構造をと
るヘテロポリ酸である必要はなく、ドーンン(Datv
son )型、シルバートン(5ilverton)型
、つt −(Waugh)型等の構造をもつものであっ
てよい。
ヘテロポリ酸を構成しているポリ原子についても特に限
定はないが、少なくともポリ原子の一部がタングステン
であるヘテロポリ酸が、酸度が高く、高活性であるとい
う観点から好ましい。
具体的には、H3PW12040 、 H+SiW+□
Oto、H3PW12−nMOnolo、 H4PWl
i−nMOnOtl (12> n > 1の整数)等
か挙げられる。
また、ヘテロポリ酸は、′塩であってもよく金属塩およ
びオニウム塩が挙げられる。但し、ヘテロポリ酸塩は、
酸触媒としての活性を有する必要かあるため、酸性塩で
ある。具体的には、NaH2[PW12040] 、K
H2[PW12040]1等のアルカリ金属塩、CaH
4[PW12040] 2 、MgH211PWl!0
40]等のアルカリ金属塩、Nl84 [PW1204
0] 2、CoI2 [PW1204012 、MnO
2[PWl104[] H8の繊維金属塩、(RIR2
R3R4N)H2[PW1+04o](R1,R2、R
3、R4は、Hまたはアルキル基を表わす。)で表わさ
れるアンモニウム塩、(RIR2R3R4P)H2[P
W1204o](R,、R2、R3、R4は、アルキル
基を表わす。)で表わされるホスホニウム塩等か挙げら
れるがこれに限定されるものではない。
ヘテロポリ酸の酸性塩は、水溶液中で金属またはオニウ
ムのハロゲン塩、炭酸塩、酢酸塩、硫酸塩と反応させ、
沈澱または蒸発乾固させることにより得ることができる
本発明において触媒として用いるヘテロポリ酸又はその
酸性塩は物理吸着水を有さないものである。ヘテロポリ
酸は潮解性を有し、一般に多量の物理吸着水を有する。
ジシクロペンタジェンとアクリル酸からジシクロペンタ
ジェンアクリレートを製造する際には、この物理吸着水
を除去したヘテロポリ酸又はその酸性塩を用いることで
DCPD −0)1等の副生を抑制できる。ヘテロポリ
酸の物理吸着水の除去は、例えば常圧では80°C以上
に加熱することにより行うことができる。この温度は、
ヘテロポリ酸及び酸性塩の種類により異なるが、熱分析
をすることにより容易に求めることができる。又、ヘテ
ロポリ酸は、多量の結晶水も有する。
例えばH3PWI204oでは、1ユニツト当たり最大
29コの結晶水を有する。そして加熱条件によっては物
理吸着水に次いで結晶水も離脱することがある。ジシク
ロペンタジェン及びアクリル酸の転化率並びにジシクロ
ペンタジェンアクリレートの選択率を考慮すると結晶水
の数が、ヘテロポリ酸1ユニツト当たり1〜20コ、好
ましくは3〜10コであることか特に好ましい。結晶水
の数と加熱処理条件との関係は、熱分析を行うことによ
り求めることができる。例えばH3PW、□O1゜の場
合、常圧で約150〜300°C1好ましくは200〜
300℃で加熱することにより所望の数の結晶水を有す
るH3PW、□04oを得ることができる。
尚、上記加熱脱水処理は、減圧下でも行うことができ、
但し、加熱温度は、減圧度に応じて、常圧の場合よりも
低くすることができる。
また、ヘテロポリ酸の酸性塩は、反応の前に、脱水処理
されたヘテロポリ酸と、金属又はオニウムのハロゲン塩
、炭酸塩、酢酸塩又は硫酸塩とを反応系内へ導入するこ
とにより形成させることもできる。
触媒の使用量は、ジシクロペンタジェンとアクリル酸の
合計重量に対して0.5〜Swt%が好ましく、1〜3
wt%とすることが特に好ましい。この使用範囲を越え
て多量に使用すると、ジシクロペンタジェンのカチオン
重合が促進することかあり、好ましくない。
反応温度は、40°C〜90℃、好ましくは60〜80
°Cの範囲か好ましい。40’C未満では反応を十分に
進行させるのに長時間を要することになる。マタ、10
0°C以上では、オレフィンのカチオン重合および生成
したアクリレートの重合が促進されるので好ましくない
。反応時間は、通常2〜IO時間の範囲とすることが適
当である。
本発明の方法においては、溶媒は特に必要としない。又
、使用できる溶媒には特に限定はなく、例えば芳香族炭
化水素を挙げることかできる。
アクリル酸の使用量は、特に限定されないがジシクロペ
ンタジェン1に対してモル比で(1,5〜1.5、好ま
しくは0.8〜1.0とすることが適当である。
使用されるジシクロペンタジェン及びアクリル酸ならひ
に生成するエステルは、熱的に不安定な物質であるため
重合禁止剤を添加して反応を行うのが好ましい。重合禁
止剤としては、ヒドロキノン、メトキシフェノール、カ
テコール類、フェノチアジン、ナフトール類等が挙げら
れる。その使用量は、反応基質の合計重量に対して10
0〜5000 ppmか好ましい。この範囲以上の添加
は、反応液の着色および触媒活性の劣化か著しくなるの
で好ましくなく、この範囲以下の添加では効果かでない
反応手法は、バッチ式でも連続式でも実施されるがバッ
チ式が好ましい。バッチ式の場合は、触媒、アクリル酸
、重合禁止剤を仕込んだ系にジシクロペンタジェンを滴
下するのか好ましい。
反応は、常圧下またはオートクレーブ中で加圧下で行う
ことができる。
反応終了後は、反応液容量に対して5〜10倍量のノル
マルヘキサンに投入し、重合物を沈澱濾過する。回収さ
れるる液は、純水で洗浄後、10wt%チオ硫酸水溶液
、および5wt%炭酸水素ナトリウム水溶液等のアルカ
リ水溶液で洗浄、さらに純水で洗浄した後、低沸点成分
を減圧除去することにより高純度の粗製品が高収率で回
収される。
さらに必要であれば、減圧蒸留することにより更に高純
度の製品を回収することができる。
得られるエステルは、非常に重合性か高いためできるか
ぎり短時間で蒸留を行うことが好ましく、薄膜蒸留等の
方法を用いることが好ましい。この際、重合禁止剤を添
加して行うのかよい。重合禁止剤としては、ターシャリ
ブチルカテコール、Nニトロソフェニルアミン、N−ニ
トロソヒドロキシルアミン塩、フェノチアジン、ジ−β
−ナフトール、N、N−ジ−β−ナフチル−P−フェニ
レンジアミン等が挙げられ、これらの単独または2種以
上の併用がよい。
以上の本発明の方法により、一般式(I)で表わされる
アクリレートを高収率で得ることができる。尚、一般式
(I)のアクリレートは、具体的には、以下の化合物で
ある。
(発明の効果) 本発明によれば、DCPD−OHを副生させず、かつ、
DCPD−OH以外の副生物の生成も抑制して高い選択
率でジシクロペンタジェンアクリレートを合成でき、そ
の結果高純度のジシクロペンタジェンを容易にかつ高収
率で製造することかできる。
(実施例) 以下に実施例を示し本発明の効果を具体的に説明するが
、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例1 冷却装置は、撹拌器、温度計および1007nlの四つ
ロフラスコにアクリル酸24 g (0,33mol)
、ハイドロキノン0.03 g、触媒としてH3[PW
1204゜067gを空気中で300°Cで2時間加熱
処理したのち加え、70°CでDCPD (ジシクロペ
ンタジェン)  44 g (0,33moj2 )を
1時間かけて滴下した。
滴下終了後、更に2時間反応させた。冷却後、反応粗液
をn−ヘキサン中に投入し、重合物を沈澱ろ過した。ろ
液を回収し、5wt%Na2CO3水溶液で1回、純水
で2回洗浄した後、n−ヘキサンおよび低沸点留分を減
圧除去し、粗製品を回収した。
反応終了後の反応粗液および粗製品のガスクロマトグラ
フィによる分析により収率、転化率および選択率を求め
た。その結果を表1に示す。
実施例2 使用したヘテロポリ酸がH4S!WB04oであること
以外は実施例1と同様の方法により反応を行なった。そ
の結果を表1に示す。
実施例3 使用したヘテロポリ酸がH,PWl1MOO40である
こと以外は実施例1と同様の方法により反応を行なった
。その結果を表1に示す。
実施例4〜6 使用する触媒かへテロポリ酸の銅塩であり、その調製時
において異なる銅塩を使用して反応を行った。結果を表
1に示す。
Cuは、ヘテロポリ酸のケギンユニットあたり存在する
3つのHのうち1つに対応する量を転化して塩を調製し
た。
反応方法については、実施例1と同様の方法を行なった
実施例7〜8 ヘテロポリ酸の熱処理温度を2508C(実施例7)及
び120℃(実施例8)にした以外は実施例1と同様に
反応を行なった。反応条件及び結果を表1に示す。
比較例1〜2 加熱処理をしていないヘテロポリ酸を触媒として用で反
応を行った。結果および反応条件を表1に示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ジシクロペンタジエンとアクリル酸とを、物理吸着水を
    有さないヘテロポリ酸又はその酸性塩の存在下、反応さ
    せて一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) で表わされるジシクロペンタジエンアクリレートを製造
    する方法。
JP2108098A 1990-04-24 1990-04-24 ジシクロペンタジエンアクリレートの製造方法 Pending JPH045257A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4953191A (en) * 1989-07-24 1990-08-28 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy High intensity x-ray source using liquid gallium target
CN103664598A (zh) * 2012-09-25 2014-03-26 中国石油化工股份有限公司 一种丙烯酸双环戊烯酯的制备方法
CN103980114A (zh) * 2014-04-14 2014-08-13 武汉强丰新特科技有限公司 一种丙烯酸双环戊二烯酯的制备方法

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US4953191A (en) * 1989-07-24 1990-08-28 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy High intensity x-ray source using liquid gallium target
CN103664598A (zh) * 2012-09-25 2014-03-26 中国石油化工股份有限公司 一种丙烯酸双环戊烯酯的制备方法
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