JPH09110751A - 5核体ノボラック化合物の製造方法 - Google Patents

5核体ノボラック化合物の製造方法

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JPH09110751A
JPH09110751A JP27030695A JP27030695A JPH09110751A JP H09110751 A JPH09110751 A JP H09110751A JP 27030695 A JP27030695 A JP 27030695A JP 27030695 A JP27030695 A JP 27030695A JP H09110751 A JPH09110751 A JP H09110751A
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幸司 市川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 式(I) (式中、R1 〜R5 の一つは水酸基を表し、R6 〜R10
の一つは水酸基を表し、R1 〜R10の残りは互いに独立
に、水素、炭素数1〜6のアルキルまたは水酸基を表
す)で示される5核体ノボラック化合物を工業的有利に
製造する。 【解決手段】 2,6−ビス(4−ヒドロキシ−3−ヒ
ドロキシメチル−2,5−ジメチルベンジル)−4−メ
チルフェノールを原料とし、これと、式(I)の両末端
に相当する単核フェノール系化合物とを、1:2〜50
のモル比で、酸触媒の存在下に反応させて、5核体ノボ
ラック化合物(I)を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体微細
加工用レジストにおける感光剤の原料または添加剤とし
て有用な、次式(I)で示される5核体ノボラック化合
物の製造方法に関するものである。
【0002】
【0003】式中、R1 、R2 、R3 、R4 およびR5
の一つは水酸基を表し、R6 、R7 、R8 、R9 および
10の一つは水酸基を表し、R1 、R2 、R3 、R4
5 、R6 、R7 、R8 、R9 およびR10の残りは互い
に独立に、水素、炭素数1〜6のアルキルまたは水酸基
を表す。
【0004】
【従来の技術】一般に、フェノール性水酸基を有する化
合物をキノンジアジドスルホン酸エステル化して、半導
体微細加工用のレジスト組成物における感光剤として用
いることは公知である。すなわち、キノンジアジド基を
有する化合物とノボラック樹脂からなる組成物を金属基
体上に塗布し、これに300〜500nmの光を照射する
と、キノンジアジド基が分解してカルボキシル基を生
じ、アルカリ不溶の状態からアルカリ可溶の状態になる
ことを利用して、かかる組成物はポジ型レジストとして
用いられる。こうしたポジ型レジストは、解像力に優れ
るという特徴を有することから、半導体用の各種集積回
路の製作に利用されている。また、フェノール性水酸基
を有する化合物を、半導体微細加工用のレジスト組成物
におけるアルカリ可溶性の低分子量添加剤として用い、
レジストの高感度化を図る研究も行われている。
【0005】こうした感光剤の原料またはアルカリ可溶
性低分子量添加剤として、各種のフェノール系化合物が
提案されている。例えば、特開平 5-323597 号公報 (=E
P-A-570,884)には、3個のフェノール核を2個の脂肪族
連結基で結合した化合物が開示されている。また特開平
6-167805 号公報(=EP-A-573,056) には、4個以上のフ
ェノール核をそれぞれ脂肪族連結基で結合した化合物が
開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平 6-167805
号公報には、本発明の目的物である前記式(I)に相当
する5核体ノボラック化合物も一部記載されているが、
その具体的合成法としては、前記式(I)における両末
端のフェノール核を持つ化合物のメチロール体から出発
する方法が開示されている。しかしながらこのような方
法による場合は、副生成物が増加し、目的物の精製が複
雑化するなどの問題があった。
【0007】本発明者らは、前記式(I)で示される5
核体ノボラック化合物を工業的有利に製造すべく、鋭意
研究を続けた結果、特定のジメチロール化合物を用いる
ことにより、高純度、高収率で、しかも高い選択率で、
この5核体ノボラック化合物が製造できることを見出
し、本発明を完成した。
【0008】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、2,
6−ビス(4−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチル−
2,5−ジメチルベンジル)−4−メチルフェノール
と、前記式(I)の化合物を生成するのに必要なフェノ
ール系化合物とを、1:2〜50のモル比で、酸触媒の
存在下に反応させることにより、前記式(I)で示され
る5核体ノボラック化合物を製造する方法を提供するも
のである。
【0009】ここで、式(I)の化合物を生成するのに
必要なフェノール系化合物とは、次式(II)および(II
I) で示されるものをいう。
【0010】
【0011】式中、R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R
6 、R7 、R8 、R9 およびR10は前記の意味を表す。
式(II)および(III) のフェノール系化合物として、そ
れぞれ別のものを用いることにより、式(I)における
両末端が異なる化合物を製造することができ、式(II)
または式(III) で示されるただ1種のフェノール系化合
物を用いれば、式(I)における両末端が同じになった
化合物を製造することができる。
【0012】また、本発明でもう一方の反応原料として
用いる2,6−ビス(4−ヒドロキシ−3−ヒドロキシ
メチル−2,5−ジメチルベンジル)−4−メチルフェ
ノールは、次式(IV)の構造を有し、以下、簡単のため
「ジメチロール(IV)」と呼ぶことがある。
【0013】
【0014】
【発明の実施の形態】ジメチロール(IV)は、例えば、
2,6−ビス(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルベン
ジル)−4−メチルフェノールとホルムアルデヒドを、
アルカリ触媒の存在下で反応させることにより、製造で
きる。また、2,6−ビス(4−ヒドロキシ−2,5−
ジメチルベンジル)−4−メチルフェノールは、パラク
レゾールをホルムアルデヒドでジメチロール化して2,
6−ビス(ヒドロキシメチル)−4−メチルフェノール
とし、これを2,5−キシレノールと縮合させることに
より、製造できる。
【0015】本発明によれば、ジメチロール(IV)と、
フェノール系化合物(II)および/または(III) との反
応により、5核体ノボラック化合物(I)が得られる。
この際、フェノール系化合物は、ジメチロール(IV)に
対し、2〜50のモル比で用いられ、このモル比は、好
ましくは4〜20、さらに好ましくは6〜20の範囲で
ある。フェノール系化合物の量が少ないと、反応の選択
性が悪くなり、一方その量が多くなると、取り出し収率
が低下する。また本発明においては、ジメチロール(I
V)の純度はあまり影響を受けず、前述のような2,6
−ビス(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルベンジル)
−4−メチルフェノールとホルムアルデヒドとの反応に
より得られた生成物を、あまり精製せずに用いることも
できる。一般には、65〜100重量%の範囲の純度を
有するジメチロール(IV)が使用可能である。
【0016】ジメチロール(IV)とフェノール系化合物
との反応は、酸触媒の存在下で行われ、酸触媒は、塩酸
や硫酸のような無機酸、蟻酸や酢酸、プロピオン酸、パ
ラトルエンスルホン酸のような有機酸のいずれでもよい
が、なかでも、塩酸や硫酸のような鉱酸またはパラトル
エンスルホン酸が好ましく、とりわけパラトルエンスル
ホン酸が好ましく用いられる。酸触媒は、ジメチロール
(IV)に対し、通常1当量以下、好ましくは0.01〜1
当量、さらに好ましくは0.1〜0.5当量の範囲で用いら
れる。酸触媒の量が少なすぎると、反応時間が長くなる
傾向にあり、またその量が多すぎると、反応の選択性が
悪くなる傾向にある。
【0017】この反応は溶媒中で行うのが好ましく、
この場合の反応溶媒は、アルコール類、水、芳香族溶媒
などであることができるが、なかでも芳香族溶媒、それ
も芳香族炭化水素溶媒であるのが好ましい。アルコール
類としては、低級アルコール類、例えばメタノール、エ
タノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール
などが挙げられ、また芳香族炭化水素溶媒としては、例
えばベンゼン、トルエン、キシレンなどが挙げられ、な
かでもトルエンが好ましく用いられる。反応溶媒、例え
ば芳香族溶媒は、フェノール系化合物(II)および(II
I) の合計量を基準に、一般的には0.5〜5重量倍の範
囲で、好ましくは1〜3重量倍、さらに好ましくは1〜
2重量倍の範囲で使用される。溶媒の量が多すぎると、
取り出し収率が悪くなる傾向にあり、一方その量が少な
すぎると、反応の選択性が悪くなる傾向にある。
【0018】反応の仕込みは、フェノール系化合物、酸
触媒および反応溶媒からなる混合物中へ、ジメチロール
(IV)を添加していく方法が好ましい。この際ジメチロ
ール(IV)は、0.01〜12時間かけて添加するのが好
ましく、さらには0.5〜4時間、とりわけ1〜2時間で
添加を終了するのがより好ましい。反応は、通常10℃
から還流温度までの範囲、好ましくは15〜50℃の範
囲の温度で行われる。この反応は、通常大気圧下で進行
し、上記ジメチロール(IV)の添加時間を除いて2〜5
時間程度行われる。
【0019】芳香族溶媒中、室温付近で反応を行った場
合は、反応の進行とともに、またそれより高い温度で反
応を行った場合は、反応終了後室温付近まで冷却するこ
とにより、目的物である5核体ノボラック化合物(I)
の結晶が析出してくる。この結晶を取り出すことによ
り、粗生成物が得られ、その後任意の精製手段を施すこ
とができる。例えば、この化合物は常温で芳香族溶媒へ
の溶解度が小さいので、芳香族溶媒からの晶析を行うこ
とにより、あるいは必要によりそれを繰り返すことによ
り、精製することができる。この際に用いる晶析溶媒
は、反応に用いたものと同じであっても異なっていても
よい。
【0020】また、この化合物をキノンジアジドスルホ
ン酸エステル化して、半導体製造用のレジスト組成物に
おける感光剤とする場合は、水への溶解度が9g/10
0g以下である溶媒に上記粗生成物を溶解したあと、水
洗分液することにより、金属分を低減させておくのが好
ましい。ここで、水への溶解度が9g/100g以下と
は、20℃の水100gに溶ける最大量が9g以下であ
ることを意味する。またここで用いる溶媒は、20℃に
おいて、5核体ノボラック化合物(I)の溶解度が1g
/100g以上であるのが好ましい。かかる溶媒として
は、酢酸エチルや酢酸n−ブチル、酢酸イソアミルのよ
うな酢酸エステル類、メチルイソブチルケトンや2−ヘ
プタノンのようなケトン類などが挙げられ、なかでも酢
酸エチルが好ましく用いられる。
【0021】こうして金属の低減化を図った5核体ノボ
ラック化合物(I)を含む溶液は、さらに芳香族溶媒を
加えて、目的物を晶析させることができる。ここで用い
る芳香族溶媒は、反応に用いたものと同じであっても異
なっていてもよいが、好ましくはトルエンが用いられ
る。
【0022】かくして得られる5核体ノボラック化合物
(I)は、例えば、半導体製造用レジスト組成物におけ
るアルカリ可溶性低分子量添加剤として用いることがで
き、また例えば、キノンジアジドスルホン酸エステル化
して感光剤とすることができる。後者のエステル化にあ
たっては、1,2−キノンジアジドスルホニルハライ
ド、好ましくは1,2−ナフトキノンジアジド−4−ま
たは−5−スルホニルハライドが用いられる。スルホニ
ルハライドを構成するハロゲンは、例えば塩素や臭素な
どであることができるが、通常は塩素であるのが好まし
く、したがって、1,2−キノンジアジドスルホニルク
ロライドの1種または2種以上が、エステル化剤として
好ましく用いられる。
【0023】このエステル化反応は、通常、脱ハロゲン
化水素剤の存在下で行われる。脱ハロゲン化水素剤とし
ては、一般的に塩基性の化合物、例えば、炭酸ナトリウ
ム、炭酸水素ナトリウムのような無機塩基、エチルアミ
ン、エタノールアミン、ジエチルアミン、ジエタノール
アミン、トリエチルアミン、N,N−ジメチルアニリ
ン、N,N−ジエチルアニリンのようなアミン類が挙げ
られる。脱ハロゲン化水素剤は、1,2−ナフトキノン
ジアジド−4−または−5−スルホニルハライドに対
し、通常1.05〜1.5のモル比、好ましくは1.05〜
1.2、さらに好ましくは1.1〜1.2のモル比で用いられ
る。
【0024】エステル化反応は通常、溶媒中で行われ
る。反応溶媒としては、エーテル類、ラクトン類、脂肪
族ケトン類などが挙げられ、なかでも、ジオキソラン、
1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、γ−ブチロ
ラクトン、アセトンおよび2−ヘプタノンから選ぶのが
好ましい。これらをそれぞれ単独で、または2種以上組
み合わせて用いることができるが、とりわけ1,4−ジ
オキサンが好ましい。反応溶媒は、5核体ノボラック化
合物(I)とキノンジアジドスルホニルハライドの合計
量を基準に、通常は2〜6重量倍の範囲で、好ましくは
3〜5重量倍の範囲で使用される。
【0025】このエステル化反応は、常圧下、常温付近
でも十分進行し、一般的には20〜30℃の範囲の温度
が採用され、2〜10時間程度行われる。
【0026】反応終了後は、酢酸のような酸で中和し、
固形物を濾過したあと、濾液を薄い酸水溶液、例えば
0.1〜2重量%程度の濃度の酢酸水溶液と混合すれば、
目的物であるエステルが析出してくる。これを濾過、洗
浄および乾燥することにより、エステルを取り出すこと
ができる。
【0027】こうしてエステル化された化合物は、紫外
線や遠紫外線(エキシマーレーザー等を含む)などの放
射線に感応する感光剤として有利に使用することができ
る。この感光剤は、アルカリ可溶性ノボラック樹脂と組
み合わせて、ポジ型レジスト用の感光性樹脂組成物とし
た場合に、特に高い効果を発揮する。
【0028】
【実施例】次に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら
限定されるものではない。例中、含有量ないし使用量を
表す%および部は、特にことわらないかぎり重量基準で
ある。
【0029】参考例1: ジメチロール(IV)の製造 2,6−ビス(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルベン
ジル)−4−メチルフェノール263.6部、水酸化ナト
リウム67.2部、水1169.3部、およびテトラヒドロ
フラン107.5部を四つ口フラスコに仕込んで溶解し、
40℃に調温した。そこへ37%ホルマリン340.9部
を1時間かけて滴下し、その後、同温度でさらに2時間
攪拌した。反応終了後、90%酢酸水溶液134.4部で
中和してから25℃に冷却した。析出した結晶を濾過
し、イオン交換水1000部でリンスした。得られた濾
過物を45℃で一昼夜減圧乾燥して、2,6−ビス(4
−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチル−2,5−ジメチ
ルベンジル)−4−メチルフェノール265部(純度8
0%)を得た。
【0030】質量分析: MS 4361 H−NMR(ジメチルスルホキシド) δ(ppm) :1.9
5 (s, 3H); 2.05 (s, 6H); 2.10 (s, 6H);3.78 (s, 4
H); 4.65 (s, 4H); 5.23 (brs, 2H);6.31 (s, 2H); 6.7
0 (s, 2H); 8.18 (brs, 1H);8.60 (brs, 2H).
【0031】実施例1: 2,6−ビス〔4−ヒドロキ
シ−3−(4−ヒドロキシベンジル)−2,5−ジメチ
ルベンジル〕−4−メチルフェノールの製造
【0032】1リットルの四つ口フラスコに、パラトル
エンスルホン酸11.41g、フェノール150.6gおよ
びトルエン300gを仕込んで40℃に調温し、そこ
へ、参考例1で得られた純度80%の2,6−ビス(4
−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチル−2,5−ジメチ
ルベンジル)−4−メチルフェノール87.31gを10
分割して、1時間30分で投入し、その後同温度でさら
に3時間反応させた。反応終了後、濾過し、トルエン2
00gでリンスした。得られた濾過物を、トルエン20
0gと酢酸エチル1000gの混合液に60℃で仕込ん
で溶解させ、さらにイオン交換水1000gを加えて攪
拌し、分液した。その後、1%シュウ酸水溶液1000
gを仕込んで攪拌し、分液することにより脱金属を行っ
た。次にイオン交換水1000gでの洗浄を4回行った
あと、オイル層を濃縮した。濃縮マスにトルエン100
gを加えて20℃まで冷却し、濾過後、トルエン200
gでリンスした。
【0033】得られた濾過物を45℃で一昼夜減圧乾燥
して、2,6−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(4−ヒド
ロキシベンジル)−2,5−ジメチルベンジル〕−4−
メチルフェノール42.5g(定量純度96.8%)を得
た。2,6−ビス(4−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメ
チル−2,5−ジメチルベンジル)−4−メチルフェノ
ール基準の収率は43.7%であった。
【0034】質量分析: MS 588
【0035】実施例2: 2,6−ビス〔4−ヒドロキ
シ−3−(4−ヒドロキシ−3−メチルベンジル)−
2,5−ジメチルベンジル〕−4−メチルフェノールの
製造
【0036】1リットルの四つ口フラスコに、パラトル
エンスルホン酸1.9g、オルソクレゾール86.51gお
よびトルエン177gを仕込んで30℃に調温した。
そこへ、参考例1で得られた純度80%の2,6−ビス
(4−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチル−2,5−ジ
メチルベンジル)−4−メチルフェノール21.83gを
10分割して、1時間30分で投入し、その後同温度で
さらに3時間反応させた。反応終了後、濾過し、トルエ
ン100gでリンスした。得られた濾過物を、トルエン
100gと酢酸エチル200gの混合液に60℃で仕込
んで溶解させ、さらにイオン交換水200gを加えて攪
拌し、分液した。その後、1%シュウ酸水溶液200g
を仕込んで攪拌し、分液することにより脱金属を行っ
た。次にイオン交換水200gでの洗浄を4回行ったあ
と、オイル層を濃縮した。濃縮マスにトルエン100g
を加えて20℃まで冷却し、濾過後、トルエン100g
でリンスした。
【0037】得られた濾過物を45℃で一昼夜減圧乾燥
して、2,6−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(4−ヒド
ロキシ−3−メチルベンジル)−2,5−ジメチルベン
ジル〕−4−メチルフェノール15.5g(定量純度9
5.2%)を得た。 2,6−ビス(4−ヒドロキシ−3
−ヒドロキシメチル−2,5−ジメチルベンジル)−4
−メチルフェノール基準の収率は59.8%であった。
【0038】質量分析: MS 6161 H−NMR(ジメチルスルホキシド) δ(ppm) :1.9
2 (s, 6H); 2.02 (s, 9H); 2.12 (s, 6H);3.74 (s, 4
H); 3.88 (s, 4H); 6.25 (s, 2H);6.60 (d, J = 7.9 H
z, 2H); 6.66 (s, 2H);6.67 (d, J = 7.9 Hz, 2H); 6.7
8 (s, 2H);7.94 (s, 2H); 8.10 (s, 1H); 8.91 (s, 2
H).
【0039】実施例3: 2,6−ビス〔4−ヒドロキ
シ−3−(4−ヒドロキシ−2−メチルベンジル)−
2,5−ジメチルベンジル〕−4−メチルフェノールの
製造
【0040】1リットルの四つ口フラスコに、パラトル
エンスルホン酸1.14g、メタクレゾール25.95gお
よびトルエン54.19gを仕込んで30℃に調温した。
そこへ、参考例1で得られた純度80%の2,6−ビス
(4−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチル−2,5−ジ
メチルベンジル)−4−メチルフェノール13.10gを
10分割して、1時間30分で投入し、その後同温度で
さらに3時間反応させた。反応終了後、濾過し、トルエ
ン100gでリンスした。得られた濾過物を、トルエン
100gと酢酸エチル200gの混合液に60℃で仕込
んで溶解させ、さらにイオン交換水200gを加えて攪
拌し、分液した。その後、1%シュウ酸水溶液200g
を仕込んで攪拌し、分液することにより脱金属を行っ
た。次にイオン交換水200gでの洗浄を4回行ったあ
と、オイル層を濃縮した。濃縮マスにトルエン100g
を加えて20℃まで冷却し、濾過後、トルエン100g
でリンスした。
【0041】得られた濾過物を45℃で一昼夜減圧乾燥
して、2,6−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(4−ヒド
ロキシ−2−メチルベンジル)−2,5−ジメチルベン
ジル〕−4−メチルフェノール4.86g(定量純度9
4.5%)を得た。 2,6−ビス(4−ヒドロキシ−3
−ヒドロキシメチル−2,5−ジメチルベンジル)−4
−メチルフェノール基準の収率は31.1%であった。
【0042】質量分析: MS 6161 H−NMR(ジメチルスルホキシド) δ(ppm) :1.8
2 (s, 6H); 1.98 (s, 3H); 2.13 (s, 6H);2.28 (s, 6
H); 3.82 (brs, 8H);6.24 (d, J = 8.2 Hz, 2H); 6.25
(s, 2H);6.38 (d, J = 8.2 Hz, 2H); 6.58 (s, 2H);6.7
2 (s, 2H); 7.11 (d, J = 7.9 Hz, 2H);7.49 (d, J =
7.9 Hz, 2H); 8.12 (brs, 1H).
【0043】実施例4: 2,6−ビス〔4−ヒドロキ
シ−3−(2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−
2,5−ジメチルベンジル〕−4−メチルフェノールの
製造
【0044】1リットルの四つ口フラスコに、パラトル
エンスルホン酸1.90g、パラクレゾール86.51gお
よびトルエン176.83gを仕込んで30℃に調温し
た。そこへ、参考例1で得られた純度80%の2,6−
ビス(4−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチル−2,5
−ジメチルベンジル)−4−メチルフェノール21.83
gを10分割して、1時間30分で投入し、その後同温
度でさらに3時間反応させた。反応終了後濾過し、トル
エン200gでリンスした。得られた濾過物を、トルエ
ン200gと酢酸エチル400gの混合液に60℃で仕
込んで溶解させ、さらにイオン交換水400gを加えて
攪拌し、分液した。その後、1%シュウ酸水溶液400
gを仕込んで攪拌し、分液することにより脱金属を行っ
た。次にイオン交換水400gでの洗浄を4回行ったあ
と、オイル層を濃縮した。濃縮マスにトルエン200g
を加えて20℃まで冷却し、濾過後、トルエン200g
でリンスした。
【0045】得られた濾過物を45℃で一昼夜減圧乾燥
して、2,6−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(2−ヒド
ロキシ−5−メチルベンジル)−2,5−ジメチルベン
ジル〕−4−メチルフェノール22.87g(定量純度9
4.6%)を得た。2,6−ビス(4−ヒドロキシ−3−
ヒドロキシメチル−2,5−ジメチルベンジル)−4−
メチルフェノール基準の収率は87.6%であった。
【0046】質量分析: MS 6161 H−NMR(ジメチルスルホキシド) δ(ppm) :1.8
8 (s, 6H); 1.95 (s, 3H); 2.03 (s, 6H);2.13 (s, 6
H); 3.78 (s, 4H); 3.88 (s, 4H);6.28 (s, 2H); 6.32
(s, 2H);6.68 (d, J = 8.2 Hz, 2H); 6.70 (s, 2H);6.7
4 (d, J = 8.2 Hz, 2H); 7.95 (brs, 2H);8.12 (brs, 1
H); 9.20 (brs, 2H).
【0047】実施例5: 2,6−ビス〔4−ヒドロキ
シ−3−(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルベンジ
ル)−2,5−ジメチルベンジル〕−4−メチルフェノ
ールの製造
【0048】1リットルの四つ口フラスコに、パラトル
エンスルホン酸11.41g、2,5−キシレノール19
5.47gおよびトルエン235gを仕込んで40℃に調
温した。 そこへ、参考例1で得られた純度80%の
2,6−ビス(4−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチル
−2,5−ジメチルベンジル)−4−メチルフェノール
87.31gを10分割して、1時間30分で投入し、そ
の後同温度でさらに3時間反応させた。反応終了後濾過
し、トルエン200gでリンスした。得られた濾過物
を、トルエン200gと酢酸エチル1000gの混合液
に60℃で仕込んで溶解させ、さらにイオン交換水10
00gを加えて攪拌し、分液した。その後、1%シュウ
酸水溶液1000gを仕込んで攪拌し、分液することに
より脱金属を行った。次にイオン交換水1000gでの
洗浄を4回行ったあと、オイル層を濃縮した。濃縮マス
にトルエン500gを加えて20℃まで冷却し、濾過
後、トルエン500gでリンスした。
【0049】得られた濾過物を45℃で一昼夜減圧乾燥
して、2,6−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(4−ヒド
ロキシ−2,5−ジメチルベンジル)−2,5−ジメチ
ルベンジル〕−4−メチルフェノール34.8g(定量純
度95.6%)を得た。2,6−ビス(4−ヒドロキシ−
3−ヒドロキシメチル−2,5−ジメチルベンジル)−
4−メチルフェノール基準の収率は32.3%であった。
【0050】質量分析: MS 6441 H−NMR(ジメチルスルホキシド) δ(ppm) :1.8
0 (s, 6H); 1.88 (s, 6H); 1.95 (s, 3H);2.13 (s, 6
H); 2.25 (s, 6H); 3.75 (s, 4H);3.78 (s, 4H); 6.16
(s, 2H); 6.26 (s, 2H);6.58 (s, 2H); 6.77 (s, 2H);
7.89 (brs, 2H);8.15 (brs, 1H); 8.80 (brs, 2H).
【0051】実施例6: 2,6−ビス〔4−ヒドロキ
シ−3−(2−ヒドロキシ−3,5−ジメチルベンジ
ル)−2,5−ジメチルベンジル〕−4−メチルフェノ
ールの製造
【0052】1リットルの四つ口フラスコに、パラトル
エンスルホン酸1.9g、2,4−キシレノール97.73
gおよびトルエン199.3gを仕込んで30℃に調温し
た。そこへ参考例1で得られた純度80%の2,6−ビ
ス(4−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチル−2,5−
ジメチルベンジル)−4−メチルフェノール21.83g
を10分割して、1時間30分で投入し、その後同温度
でさらに3時間反応させた。反応終了後濾過し、トルエ
ン100gでリンスした。得られた濾過物を、トルエン
100gと酢酸エチル200gの混合液に60℃で仕込
んで溶解させ、さらにイオン交換水200gを加えて攪
拌し、分液した。その後、1%シュウ酸水溶液200g
を仕込んで攪拌し、分液することにより脱金属を行っ
た。次にイオン交換水200gでの洗浄を4回行ったあ
と、オイル層を濃縮した。濃縮マスにトルエン100g
を加えて20℃まで冷却し、濾過後、トルエン100g
でリンスした。
【0053】得られた濾過物を45℃で一昼夜減圧乾燥
して、2,6−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(2−ヒド
ロキシ−3,5−ジメチルベンジル)−2,5−ジメチ
ルベンジル〕−4−メチルフェノール22.86g(定量
純度95.1%)を得た。2,6−ビス(4−ヒドロキシ
−3−ヒドロキシメチル−2,5−ジメチルベンジル)
−4−メチルフェノール基準の収率は84.3%であっ
た。
【0054】質量分析: MS 6441 H−NMR(ジメチルスルホキシド) δ(ppm) :1.8
8 (s, 6H); 1.95 (s, 3H); 2.00 (s, 6H);2.12 (s, 12
H); 3.77 (s, 4H); 3.88 (s, 4H);6.19 (s, 2H); 6.26
(s, 2H); 6.68 (s, 2H);6.72 (s, 2H); 8.05 (brs, 2
H); 8.14 (brs, 1H);8.18 (brs, 2H).
【0055】実施例7: 2,6−ビス〔4−ヒドロキ
シ−3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルベンジ
ル)−2,5−ジメチルベンジル〕−4−メチルフェノ
ールの製造
【0056】実施例6における2,4−キシレノールの
代わりに2,6−キシレノールを同量用いた以外は、実
施例6と同様の操作を行い、2,6−ビス〔4−ヒドロ
キシ−3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルベンジ
ル)−2,5−ジメチルベンジル〕−4−メチルフェノ
ール25.86g(定量純度96.4%)を得た。2,6−
ビス(4−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチル−2,5
−ジメチルベンジル)−4−メチルフェノール基準の収
率は96.6%であった。
【0057】質量分析: MS 6441 H−NMR(ジメチルスルホキシド) δ(ppm) :1.9
2 (s, 12H); 2.05 (s, 12H); 2.14 (s, 3H);3.77 (s, 4
H); 3.88 (s, 4H); 6.25 (s, 2H);6.60 (s, 4H); 6.66
(s, 2H); 8.12 (brs, 5H).
【0058】実施例8: 2,6−ビス〔4−ヒドロキ
シ−3−(4−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジ
ル)−2,5−ジメチルベンジル〕−4−メチルフェノ
ールの製造
【0059】実施例6における2,4−キシレノールの
代わりに3,5−キシレノールを同量用いた以外は、実
施例6と同様の操作を行い、2,6−ビス〔4−ヒドロ
キシ−3−(4−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジ
ル)−2,5−ジメチルベンジル〕−4−メチルフェノ
ール15.86g(定量純度93.8%)を得た。2,6−
ビス(4−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチル−2,5
−ジメチルベンジル)−4−メチルフェノール基準の収
率は57.7%であった。
【0060】質量分析: MS 6441 H−NMR(ジメチルスルホキシド) δ(ppm) :1.8
5 (s, 6H); 1.88 (s, 3H); 1.92 (s, 6H);2.06 (s, 6
H); 2.12 (s, 6H); 3.70 (s, 4H);3.96 (s, 4H); 6.12
(s, 2H); 6.32 (s, 2H);6.47 (s, 2H); 6.61 (s, 2H);
7.94 (s, 2H);8.02 (s, 1H); 9.40 (s, 2H).
【0061】実施例9: 2,6−ビス〔4−ヒドロキ
シ−3−(2−ヒドロキシ−4,5−ジメチルベンジ
ル)−2,5−ジメチルベンジル〕−4−メチルフェノ
ールの製造
【0062】1リットルの四つ口フラスコに、パラトル
エンスルホン酸1.14g、3,4−キシレノール58.6
4gおよびトルエン119.6gを仕込んで30℃に調温
し、そこへ参考例1で得られた純度80%の2,6−ビ
ス(4−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチル−2,5−
ジメチルベンジル)−4−メチルフェノール13.10g
を10分割して、1時間30分で投入し、その後同温度
でさらに3時間反応させた。反応終了後濾過し、トルエ
ン100gでリンスした。得られた濾過物を、トルエン
100gと酢酸エチル200gの混合液に60℃で仕込
んで溶解させ、さらにイオン交換水200gを加えて攪
拌し、分液した。その後、1%シュウ酸水溶液200g
を仕込んで攪拌し、分液することにより脱金属を行っ
た。次にイオン交換水200gでの洗浄を4回行ったあ
と、オイル層を濃縮した。濃縮マスにトルエン100g
を加えて20℃まで冷却し、濾過後、トルエン100g
でリンスした。
【0063】得られた濾過物を45℃で一昼夜減圧乾燥
して、2,6−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(2−ヒド
ロキシ−4,5−ジメチルベンジル)−2,5−ジメチ
ルベンジル〕−4−メチルフェノール6.86g(定量純
度95.8%)を得た。2,6−ビス(4−ヒドロキシ−
3−ヒドロキシメチル−2,5−ジメチルベンジル)−
4−メチルフェノール基準の収率は42.5%であった。
【0064】質量分析: MS 6441 H−NMR(ジメチルスルホキシド) δ(ppm) :1.8
2 (s, 6H); 1.91 (s, 6H); 1.94 (s, 3H);2.06 (s, 6
H); 2.14 (s, 6H); 3.75 (s, 4H);3.82 (s, 4H); 6.26
(s, 2H); 6.27 (s, 2H);6.58 (s, 2H); 6.70 (s, 2H);
7.94 (s, 2H);8.12 (s, 1H); 9.08 (s, 2H).
【0065】実施例10: 2,6−ビス〔4−ヒドロキ
シ−3−(4−ヒドロキシ−2,3,6−トリメチルベ
ンジル)−2,5−ジメチルベンジル〕−4−メチルフ
ェノールの製造
【0066】1リットルの四つ口フラスコに、パラトル
エンスルホン酸1.14g、2,3,5−トリメチルフェ
ノール43.58gおよびトルエン88.69gを仕込んで
30℃に調温し、そこへ、参考例1で得られた純度80
%の2,6−ビス(4−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメ
チル−2,5−ジメチルベンジル)−4−メチルフェノ
ール8.73gを10分割して、1時間30分で投入し、
その後同温度でさらに3時間反応させた。反応終了後濾
過し、トルエン100gでリンスした。得られた濾過物
を、トルエン100gと酢酸エチル200gの混合液に
60℃で仕込んで溶解させ、さらにイオン交換水200
gを加えて攪拌し、分液した。その後、1%シュウ酸水
溶液200gを仕込んで攪拌し、分液することにより脱
金属を行った。次にイオン交換水200gでの洗浄を4
回行ったあと、オイル層を濃縮した。濃縮マスにトルエ
ン100gを加えて20℃まで冷却し、濾過後、トルエ
ン100gでリンスした。
【0067】得られた濾過物を45℃で一昼夜減圧乾燥
して、2,6−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(4−ヒド
ロキシ−2,3,6−トリメチルベンジル)−2,5−
ジメチルベンジル〕−4−メチルフェノール6.86g
(定量純度94.5%)を得た。2,6−ビス(4−ヒド
ロキシ−3−ヒドロキシメチル−2,5−ジメチルベン
ジル)−4−メチルフェノール基準の収率は60.2%で
あった。
【0068】質量分析: MS 6721 H−NMR(ジメチルスルホキシド) δ(ppm) :1.8
5 (s, 6H); 1.88 (s, 3H); 1.95 (s, 6H);2.04 (s, 6
H); 2.12 (s, 12H); 3.70 (s, 4H);3.98 (s, 4H); 6.16
(s, 2H); 6.42 (s, 2H);6.64 (s, 2H); 8.12 (s, 1H);
8.18 (brs, 2H);8.24 (brs, 2H).
【0069】実施例1〜10で得られた化合物は、それ
ぞれ次の構造を有する。
【0070】
【0071】
【0072】
【発明の効果】本発明によれば、式(I)で示される5
核体ノボラック化合物が、高い選択率で、しかも高純
度、高収率で製造できる。そして、こうして得られる5
核体ノボラック化合物は、半導体製造用レジスト組成物
における感光剤の原料またはアルカリ可溶性低分子量添
加剤として有用である。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2,6−ビス(4−ヒドロキシ−3−ヒド
    ロキシメチル−2,5−ジメチルベンジル)−4−メチ
    ルフェノールと、下記式(I)の化合物を生成するのに
    必要なフェノール系化合物とを、1:2〜50のモル比
    で、酸触媒の存在下に反応させることを特徴とする、式
    (I) (式中、R1 、R2 、R3 、R4 およびR5 の一つは水
    酸基を表し、 R6 、R7 、R8 、R9 およびR10の一
    つは水酸基を表し、R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R
    6 、R7 、R8 、R9 およびR10の残りは互いに独立
    に、水素、炭素数1〜6のアルキルまたは水酸基を表
    す)で示される5核体ノボラック化合物の製造方法。
  2. 【請求項2】2,6−ビス(4−ヒドロキシ−3−ヒド
    ロキシメチル−2,5−ジメチルベンジル)−4−メチ
    ルフェノールに対して酸触媒を0.01〜1当量存在させ
    る請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】溶媒中で反応を行う請求項1または2記載
    の方法。
  4. 【請求項4】反応溶媒が、アルコール類、水および芳香
    族溶媒から選ばれる請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】原料のフェノール系化合物に対して反応溶
    媒を0.5〜5重量倍使用する請求項3または4記載の方
    法。
  6. 【請求項6】原料フェノール系化合物、酸触媒および反
    応溶媒の混合物中へ、2,6−ビス(4−ヒドロキシ−
    3−ヒドロキシメチル−2,5−ジメチルベンジル)−
    4−メチルフェノールを0.01〜12時間かけて添加す
    る請求項3〜5のいずれかに記載の方法。
  7. 【請求項7】生成物を芳香族溶媒から晶析させる請求項
    1〜6のいずれかに記載の方法。
  8. 【請求項8】生成物を水への溶解度が9g/100g以
    下である溶媒に溶解し、水洗分液を行って、金属含量を
    低減させる請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6492085B1 (en) 1999-08-10 2002-12-10 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Positive photoresist composition and process and synthesizing polyphenol compound
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