JPH11315078A - 光学活性β型トリス―(2,3―エポキシプロピル)―イソシアヌレ―ト及び高融点型トリス―(2,3―エポキシプロピル)―イソシアヌレ―ト - Google Patents
光学活性β型トリス―(2,3―エポキシプロピル)―イソシアヌレ―ト及び高融点型トリス―(2,3―エポキシプロピル)―イソシアヌレ―トInfo
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Landscapes
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Abstract
シプロピル)−イソシアヌレート、トリス−(2,3−
エポキシプロピル)−イソシアヌレートの光学分割法、
及び高融点型トリス−(2,3−エポキシプロピル)−
イソシアヌレートの製法を提供する。 【解決手段】 光学活性β型トリス−(2,3−エポキ
シプロピル)−イソシアヌレートは、イソシアヌール酸
と光学活性エピハロヒドリンとを反応する方法、又はア
ミロース又はセルロース誘導体を用いてトリス−(2,
3−エポキシプロピル)−イソシアヌレートのラセミ体
を光学分割する方法で得られる。光学活性β型トリス−
(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレートの2
種の鏡像異性体を混合して得られる高融点型トリス−
(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレートの製
法。
Description
子触媒或いは非線形光学材料などの非線形材料などの素
材として、あるいはエポキシ基との反応性化合物や反応
性高分子の架橋剤として有用な光学活性エポキシ化合物
である光学活性β型トリス−(2,3−エポキシプロピ
ル)−イソシアヌレートおよび製造法、更にここで製造
された光学活性β型トリス−(2,3−エポキシプロピ
ル)−イソシアヌレートの2種の鏡像異性体を混合して
得られる電気、電子材料用途に用いられる高分子原料、
異種化合物又は反応性高分子の架橋剤として有用な高融
点型トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシア
ヌレートの製造方法に関する。
ためにはオレフィンの不斉エポキシ化による方法があ
る。しかしながらこの方法は特殊で高価な触媒が必要で
あったり、多官能のエポキシ化合物を誘導する際には、
高い光学純度のエポキシ化合物を得られる方法ではなか
った。一方、ラセミ体を酵素などにより動力学的に分割
する不斉分割法等も知られている。この方法は、酵素選
択及びその条件選択の煩雑性があり、速度論的な分割方
法であるために得られる化合物の光学純度に限界があ
り、上記の不斉エポキシ化と同様に多官能のエポキシ化
合物を誘導する際には、高い光学純度のエポキシ化合物
を得られる方法ではなかった。この様な理由から(2
R,2’R,2”R)−トリス−(2,3−エポキシプ
ロピル)−イソシアヌレートや(2S,2’S,2”
S)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシ
アヌレートの様な多官能のエポキシ化合物を高い光学純
度で製造する方法はこれまでに知られていなかった。一
方、トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシア
ヌレートを光学分割する方法もまたこれまでに知られて
いない。
ル)−イソシアヌレートは公知であるが、(2R,2’
R,2”R)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)
−イソシアヌレートや(2S,2’S,2”S)−トリ
ス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレート
については分割方法或いは合成法が知られていなかった
ために光学活性体であるこの物自身について実施或いは
記載されている例はない。
イソシアヌレートには、不斉炭素が3つ存在する。その
不斉炭素が3つとも揃った、(2R,2’R,2”R)
−トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌ
レートと(2S,2’S,2”S)−トリス−(2,3
−エポキシプロピル)−イソシアヌレートのラセミ混合
物は一般にβ型と呼ばれ、150℃程度の高融点型結晶
を与えることが知られている。これはこの2種の鏡像異
性体同士が一対で強固な6個の水素結合を持つ分子格子
となり他の分子格子とも高度な水素結合を有する結晶格
子を形成しているためである。
方性の異なる(2R,2R,2S)−トリス−(2,3
−エポキシプロピル)−イソシアヌレート、(2S,2
S,2R)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)−
イソシアヌレートの混合物は、一般にα型と呼ばれ上記
のような結晶構造ではないために100℃程度の低い融
点しか与えない。
ロピル)−イソシアヌレートは、融点が高いだけでなく
各種溶媒に対する溶解性が、α型等と比較してきわめて
低い為に異種化合物や反応性高分子の架橋剤として一液
型の反応性混合物として用いた際、強制的に加熱硬化す
るまでの保存時の反応が進行しないためにこれまでに電
気、電子材料用途などで広く用いられてきた。この高融
点型のトリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシ
アヌレートを製造する方法としては、ジャーナル オブ
サーマルアナリシス(Journal of Thermal Analysis,Vo
l.36(1990)p1819)、高分子論文集47巻、No.3
(1990)第169頁等に記載されているが分解物や
原料として使用するエピクロルヒドリンに由来する塩素
性不純物を含有し易いなどの欠点があった。また以上の
方法では不純物のα型トリス−(2,3−エポキシプロ
ピル)−イソシアヌレートを包含しやすく、高融点型の
トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレ
ートの純度を上げるためには収率を犠牲にしなければな
らず、元々通常の方法で得られるトリス−(2,3−エ
ポキシプロピル)−イソシアヌレート中に存在するα型
と高融点型のβ型の比率は3:1であることから工業的
にきわめて非効率な方法であった。
光学材料などの非線形材料などの高分子原料として、あ
るいはエポキシ基との反応性化合物や反応性高分子の架
橋剤として有用な光学活性エポキシ化合物である光学活
性β型トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシ
アヌレートとして(2R,2’R,2”R)−トリス−
(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレート、
(2S,2’S,2”S)−トリス−(2,3−エポキ
シプロピル)−イソシアヌレート及び高い光学純度で効
率的に製造する方法、さらに高融点型のトリス−(2,
3−エポキシプロピル)−イソシアヌレートを純度良く
効率的に製造する方法を提供しようとするものである。
(2R,2’R,2”R)−トリス−(2,3−エポキ
シプロピル)−イソシアヌレート、(2)は、(2S,
2’S,2”S)−トリス−(2,3−エポキシプロピ
ル)−イソシアヌレート、(3)は、イソシアヌール酸
と光学活性エピハロヒドリンとを反応する光学活性β型
トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレ
ートの製造方法、(4)は、第3級アミン、第4級アン
モニウム塩、トリ置換ホスフィン及び第4級ホスフォニ
ウム塩よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物
を触媒として用いてイソシアヌール酸と光学活性エピハ
ロヒドリンとを反応させ、イソシアヌール酸の2−ヒド
ロキシ−3−ハロプロピルエステルを生成させ、得られ
たイソシアヌール酸の2−ヒドロキシ−3−ハロプロピ
ルエステルにアルカリ金属水酸化物又はアルカリ金属ア
ルコラートを添加する(3)に記載の光学活性β型トリ
ス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレート
の製造方法、(5)は、イソシアヌール酸1モルと光学
活性エピハロヒドリン3〜60モルとを反応させる
(3)又は(4)に記載の光学活性β型トリス−(2,
3−エポキシプロピル)−イソシアヌレートの製造方
法、(6)は、イソシアヌール酸1モルと光学活性エピ
ハロヒドリンとを反応させる際に、反応混合液内の水分
量を1%未満とする(3)乃至(5)のいずれか1項に
記載の光学活性β型トリス−(2,3−エポキシプロピ
ル)−イソシアヌレートの製造方法、(7)は、イソシ
アヌール酸の2−ヒドロキシ−3−ハロプロピルエステ
ルを形成後、過剰量使用した光学活性エピハロヒドリン
を留去法で回収し、その後溶媒を加えて希釈した後に、
アルカリ金属水酸化物又はアルカリ金属アルコラートを
添加する(3)乃至(6)のいずれか1項に記載の光学
活性β型トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソ
シアヌレートの製造方法、(8)は、イソシアヌール酸
の2−ヒドロキシ−3−ハロプロピルエステルを形成
後、過剰量使用した光学活性エピハロヒドリンを留去法
で回収した後に、イソシアヌール酸の2−ヒドロキシ−
3−ハロプロピルエステル1重量部に対してラセミ体の
エピハロヒドリン又は水に対する溶解度が5%以下の有
機溶媒1重量部以上の添加によって希釈し、その後アル
カリ金属水酸化物を脱水還流下に添加する(3)乃至
(7)のいずれか1項に記載の光学活性β型トリス−
(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレートの製
造方法、(9)は、光学活性β型トリス−(2,3−エ
ポキシプロピル)−イソシアヌレートが、(2R,2’
R,2”R)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)
−イソシアヌレートである(3)乃至(8)のいずれか
1項に記載の光学活性β型トリス−(2,3−エポキシ
プロピル)−イソシアヌレートの製造方法、(10)
は、光学活性β型トリス−(2,3−エポキシプロピ
ル)−イソシアヌレートが、(2S,2’S,2”S)
−トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌ
レートである(3)乃至(8)のいずれか1項に記載の
光学活性β型トリス−(2,3−エポキシプロピル)−
イソシアヌレートの製造方法、(11)は、アミロース
又はセルロース誘導体を用いてトリス−(2,3−エポ
キシプロピル)−イソシアヌレートのラセミ体を光学分
割する事を特徴とした光学活性β型トリス−(2,3−
エポキシプロピル)−イソシアヌレートの製造方法、並
びに、(12)は、(3)乃至(11)に記載の方法に
よって製造された光学活性β型トリス−(2,3−エポ
キシプロピル)−イソシアヌレートである(2R,2’
R,2”R)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)
−イソシアヌレート及び(2S,2’S,2”S)−ト
リス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレー
トを1:1のモル比で混合する事を特徴とした高純度の
高融点型トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソ
シアヌレートの製造方法、に関する。
リス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレー
トは、(2R,2’R,2”R)−トリス−(2,3−
エポキシプロピル)−イソシアヌレート、及び(2S,
2’S,2”S)−トリス−(2,3−エポキシプロピ
ル)−イソシアヌレートである。
(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレートは、
下記構造式(1)
S)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシ
アヌレートは、下記構造式(2)
トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレ
ートは、原料としてイソシアヌール酸と光学活性エピハ
ロヒドリンを用いる方法で製造する事ができる。例え
ば、イソシアヌール酸と3倍量のアルカリ金属水酸化物
を反応することによって得られるイソシアヌール酸3ア
ルカリ金属塩と光学活性エピハロヒドリンを溶媒中で加
熱し、脱塩化アルカリ金属を起こす方法などがある。し
かし、好ましくは以下の方法によって製造することがで
きる。
ロヒドリンを反応させ、ここで得られたイソシアヌール
酸の2−ヒドロキシ−3−ハロプロピルエステルに、ア
ルカリ金属水酸化物又はアルカリ金属アルコラートを添
加する方法である。
ヒドリンの反応では、光学活性エピハロヒドリンをイソ
シアヌール酸1モルに対し3〜60モル、好ましくは6
〜60モル、さらに好ましくは10〜30モルの割合で
添加する。そして、触媒として第3級アミン、第4級ア
ンモニウム塩、トリ置換ホスフィン及び第4級ホスフォ
ニウム塩よりなる群の中から選ばれた少なくとも1種の
化合物を使用し、その使用量としてはイソシアヌール酸
1モルに対して0.001〜0.1モル、特に好ましく
は0.01〜0.05モルである。
リンとの反応では、反応混合液全体の水分量を1%未
満、好ましくは0.1%以下、さらに好ましくは100
ppm以下で行い、反応温度は、40〜115℃、好ま
しくは60〜100℃で行われる。
ロキシ−3−ハロプロピルエステル1モルに、アルカリ
金属水酸化物又はアルカリ金属アルコラートを好ましく
は3.0〜6.0モル、より好ましくは3.0〜4.0
モルの割合で添加することによって、光学活性β型トリ
ス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレート
を効率よく製造する事ができ、副反応も抑える事ができ
る。
に他の有機溶媒を併用しても差し支えないが、光学活性
エピクロルヒドリンを単独で反応試剤兼溶媒として使用
することで目的物を分解する副反応が抑えられ、反応速
度を高めるので好ましい。
ル)−イソシアヌレートを工業的に製造する際に使用す
るエピクロルヒドリンは、上記のように回収再利用する
ために水が混入する。また、反応混合液に対して水を添
加することでイソシアヌール酸に対しエピハロヒドリン
を付加する反応が促進されることから、一般に反応混合
液全体に対して水を1〜5%程度添加して反応が行われ
る。しかし、本願のイソシアヌール酸と光学活性エピハ
ロヒドリンとの反応では、光学活性エピハロヒドリンの
ラセミ化反応を抑える為に反応混合液全体の水分量は1
%未満に抑える事が好ましい。
又はS体のエピクロルヒドリン、エピブロモヒドリン、
エピヨードヒドリンが挙げられる。イソシアヌール酸と
反応させる際に高い温度で反応させるとラセミ化するこ
とがあるので、反応を穏和に進行させるために触媒とし
て第3級アミン、第4級アンモニウム塩、トリ置換ホス
フィン及び第4級ホスフォニウム塩よりなる群の中から
選ばれた少なくとも1種の化合物を加える事が好まし
い。例えば第3級アミンとしては、トリプロピルアミ
ン、トリブチルアミン、N,N’−ジメチルピペラジン
等が挙げられる。また、トリ置換ホスフィンとしては、
トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ
フェニルホスフィン、トリトリルホスフィン等が挙げら
れる。また、第4級アンモニウム塩としてはテトラメチ
ルアンモニウムハライド、テトラエチルアンモニウムハ
ライド、テトラブチルアンモニウムハライド等が挙げら
れ、そのハライドとしてはクロライド、ブロマイド、ア
イオダイド等が挙げられる。さらに、第4級ホスフォニ
ウム塩としてはテトラメチルホスフォニウムハライド、
テトラブチルホスフォニウムハライド、メチルトリフェ
ニルホスフォニウムハライド、エチルトリフェニルホス
フォニウムハライド等が挙げられ、そのハライドとして
はクロライド、ブロマイド、アイオダイド等が挙げられ
る。ここで挙げた化合物のうち、なかでも第4級アンモ
ニウム塩、第4級ホスフォニウム塩は、より穏和な条件
下で副反応が少なく効率的に反応が進行するので好まし
い。さらに好ましくは第4級アンモニウム塩であり、中
でもテトラエチルアンモニウムハライドが最も好まし
く、そのハライドとしてはクロライド、ブロマイドを用
いることによって副反応がより抑えられ、反応後の触媒
の除去も水洗によって容易に取り除けることから好まし
い。
3−ハロプロピルエステルから脱ハロゲン化水素を起こ
させる為に添加するアルカリ金属水酸化物又はアルカリ
金属アルコラートとしては、例えば、金属水酸化物とし
ては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウ
ムが挙げられ、アルカリ金属アルコラートとしてはナト
リウムメチラート、ナトリウムエチラート、カリウムメ
チラート、カリウムエチラートが挙げられる。
ハロプロピルエステル形成後、そのままアルカリ金属水
酸化物又はアルカリ金属アルコラートを添加することに
よって、過剰量使用した光学活性エピハロヒドリンがラ
セミ化してしまうために過剰量使用した光学活性エピハ
ロヒドリンは、アルカリ金属水酸化物又はアルカリ金属
アルコラートを添加する前に留去法によって回収し、そ
の後溶媒を加えて希釈した後、アルカリ金属水酸化物又
はアルカリ金属アルコラートを添加する事が出来る。好
ましくは、過剰量使用した光学活性エピハロヒドリンを
留去法で回収後、それに変わって工業的に入手が容易で
安価なラセミ体のエピハロヒドリン又は水に対する溶解
度が5%以下の有機溶媒を、イソシアヌール酸の2−ヒ
ドロキシ−3−ハロプロピルエステル1重量部に対して
1重量部以上加えて希釈後、アルカリ金属水酸化物を脱
水還流下に添加することが出来る。ここで用いる溶媒と
しては、ラセミ体のエピハロヒドリンにすることによっ
て、反応生成物の分解を低減できることから特に好まし
い。
20〜60重量%、好ましくは40〜55重量%のアル
カリ金属水酸化物水溶液を滴下しながら還流脱水下で行
うことが好ましく、反応温度としてはなるべく低い温度
好ましくは10〜80℃さらに好ましくは20〜70℃
で、ラセミ体のエピハロヒドリン又は水に対する溶解度
が5%以下の有機溶媒の還流量を多くできるように減圧
度を調節する。40〜55重量%のアルカリ金属水酸化
物水溶液を滴下する場合、滴下量に対して5倍以上の還
流量にすることによって目的物のトリス−(2,3−エ
ポキシプロピル)−イソシアヌレートを分解する副反応
が抑制されるので好ましい。
に(2R,2’R,2”R)−トリス−(2,3−エポ
キシプロピル)−イソシアヌレート及び(2S,2’
S,2”S)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)
−イソシアヌレートを製造することができる。さらに、
例えばメタノール等の溶媒を用いて再結晶によって精製
する事によって光学純度99%ee以上の(2R,2’
R,2”R)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)
−イソシアヌレート及び(2S,2’S,2”S)−ト
リス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレー
トを製造する事も可能である。
ス誘導体を用いることによってトリス−(2,3−エポ
キシプロピル)−イソシアヌレートを光学分割し、(2
R,2’R,2”R)−トリス−(2,3−エポキシプ
ロピル)−イソシアヌレート及び(2S,2’S,2”
S)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシ
アヌレートを高い光学純度で効率的に製造する方法もま
た発明した。
セルロース誘導体としては、アミロースやセルロースの
トリエステル誘導体やトリカルバメート誘導体が用いら
れる。中でもセルロース トリフェニルカルバメート、
セルロース トリス−p−トリルカルバメート、セルロ
ース トリベンゾエート、セルロース トリアセテート、
セルロース トリシンナメート、セルロース トリス
(3,5−ジメチルフェニルカルバメート)、セルロー
ス トリス(4−クロロフェニルカルバメート)、セル
ロース トリス(4−メチルベンゾエート)、アミロー
ス トリス(3,5−ジメチルフェニルカルバメー
ト)、アミロース トリス(1−フェニルエチルカルバ
メート)が挙げられ、特にセルロース トリス−p−ト
リルカルバメート、セルロース トリス(3,5−ジメ
チルフェニルカルバメート)、アミロース トリス
(3,5−ジメチルフェニルカルバメート)、アミロー
ス トリス(1−フェニルエチルカルバメート)等の芳
香族系のカルバメートが好ましく、この中でもアミロー
ス トリス(3,5−ジメチルフェニルカルバメー
ト)、アミロース トリス(1−フェニルエチルカルバ
メート)が最も効率的に分割可能である。
キシプロピル)−イソシアヌレートを、アミロース又は
セルロース誘導体を用いて光学分割する方法としては、
例えばシリカゲルに担持させ、これをカラムに充填し、
トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレ
ートをカラムクロマト的に分離する方法など公知の各種
の方法が用いられる。これら光学分割剤に用いられるア
ミロース又はセルロース誘導体やカラムなどは繰り返し
使用でき、適正な溶離液とすることで光学純度99%e
e以上かつ光学収率100%近くで得られるので効率的
な製造法である。
(2R,2’R,2”R)−トリス−(2,3−エポキ
シプロピル)−イソシアヌレート及び(2S,2’S,
2”S)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イ
ソシアヌレートを製造でき、さらに本発明者らが検討し
た結果、ここで得られた高純度の鏡像異性体を1:1の
モル比で混合することにより高純度で高収率に高融点型
トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレ
ートを製造できることも見出した。これは、例えば両者
の融点以上の温度、例えば120℃で溶融混合すること
によって得られる。
R)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシ
アヌレート及び(2S,2’S,2”S)−トリス−
(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレートに対
して高い溶解度を持ちかつ高融点型トリス−(2,3−
エポキシプロピル)−イソシアヌレートに対して溶解度
の低い溶媒に、(2R,2’R,2”R)−トリス−
(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレート及び
(2S,2’S,2”S)−トリス−(2,3−エポキ
シプロピル)−イソシアヌレートを溶解し、それぞれの
溶液を混合することにより不純物であるα型のトリス−
(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレートをほ
とんど含むことなく高融点型トリス−(2,3−エポキ
シプロピル)−イソシアヌレートが得られる。
ロロホルム、トリクロロエタン等のハロゲン系溶媒、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチル
アセトアミド等の非プロトン性極性溶媒、アセトニトリ
ル、アジポニトリル等のニトリル系溶媒、ジオキサン、
テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、アセトン、メ
チルエチルケトン等のケトン系溶媒、さらに酢酸エチル
などのエステル系溶媒、さらにベンゼン、トルエン等の
芳香族系溶媒など広く使用できる。中でも(2R,2’
R,2”R)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)
−イソシアヌレート及び(2S,2’S,2”S)−ト
リス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレー
トに対して室温での溶解度が10%以上の溶媒が好まし
く、溶媒が25℃付近では液状であり、なるべく沸点の
低い、例えば沸点が30℃から150℃程度の範囲であ
ることによって不純物として溶媒が残留しにくいことか
ら好ましい。
2”R)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イ
ソシアヌレート及び(2S,2’S,2”S)−トリス
−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレート
は、化合物自身をそのまま使用することができる。また
硬化剤として酸無水物、ポリアミン、ポリカルボン酸、
ポリオール、ポリフェノール、ポリメルカプタン等のエ
ポキシとの反応性を有する多価活性水素化合物等を用い
て硬化して使用することもできる。この際、例えば三フ
ッ化ホウ素又は三フッ化ホウ素錯体等のルイス酸、p−
トルエンスルホン酸等の強酸や、イミダゾール等の通常
硬化促進剤として使用される化合物を併用しても良く、
三フッ化ホウ素又は三フッ化ホウ素錯体等のルイス酸、
イミダゾール、ジシアンジアミド等を硬化剤として使用
し、単独で硬化して使用することもできる。このように
して得られた(2R,2’R,2”R)−トリス−
(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレート及び
(2S,2’S,2”S)−トリス−(2,3−エポキ
シプロピル)−イソシアヌレート或いはその硬化物は、
光学分割剤固定相、高分子触媒の素材或いは非線形光学
材料などの非線形材料として有用である。
プロピル)−イソシアヌレートもまた上記の方法で優れ
た耐熱性を有する硬化物が得られる他、エポキシとの反
応性を有する多価活性水素化合物、例えばカルボン酸等
の反応性置換基を有する高分子の硬化剤として電気、電
子材料用途等に使用することができる。前述のように高
融点型トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシ
アヌレートは、溶媒に対する溶解度が低いため反応性置
換基を有する高分子と共に一液型の反応性混合液体とし
て長時間保存できる特徴を有する。
レートの光学分割〕アミロース誘導体として、アミロー
ス トリス(1−フェニルエチルカルバメート)を用い
た。シリル化処理したシリカゲルにアミロース トリス
(1−フェニルエチルカルバメート)を担持した光学分
割用カラム(市販のカラム[CHIRALPAK A
S](ダイセル化学工業(株)製)、0.46cm径×
25cm長)を用いた。)を用い、溶離液としてn−ヘ
キサン/エタノール(70/30 v/v)、カラム温
度40℃、流量 1.0ml/min.、UV検出器2
10nmで、トリス−(2,3−エポキシプロピル)−
イソシアヌレート(ラセミ体)のアセトニトリル10w
t%溶液を溶離液で重量比1000倍希釈した100p
pm溶液を10μl注入しクロマト分離させたところ、
(2R,2’R,2”R)−トリス−(2,3−エポキ
シプロピル)−イソシアヌレートが8.79分、(2
R,2R,2S)−トリス−(2,3−エポキシプロピ
ル)−イソシアヌレートが9.37分、(2R,2S,
2S)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソ
シアヌレートが10.10分、(2S,2’S,2”
S)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシ
アヌレートが10.69分に分割できた。
エポキシプロピル)−イソシアヌレートの光学純度及び
不純物として含有するα型トリス−(2,3−エポキシ
プロピル)−イソシアヌレートは、本分割条件を用いる
ことによって決定した。
レートの光学分割〕アミロース誘導体として、アミロー
ス トリス(3,5−ジメチルフェニルカルバメート)
を用いた。シリル化処理したシリカゲルにアミロース
トリス(3,5−ジメチルフェニルカルバメート)を担
持した光学分割用カラム(市販のカラム[CHIRAL
PAK AD](ダイセル化学工業(株)製)、0.4
6cm径×25cm長)を用いた。)を用い、溶離液と
してn−ヘキサン/エタノール(40/60 v/
v)、カラム温度24℃、流量1.0ml/min.、
UV検出器210nmで、トリス−(2,3−エポキシ
プロピル)−イソシアヌレート(ラセミ体)のアセトニ
トリル10wt%溶液を溶離液で重量比1000倍希釈
した100ppm溶液を10μl注入しクロマト分離さ
せたところ、(2R,2’R,2”R)−トリス−
(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレートが1
1.00分、(2R,2R,2S)−トリス−(2,3
−エポキシプロピル)−イソシアヌレートが12.87
分、(2R,2S,2S)−トリス−(2,3−エポキ
シプロピル)−イソシアヌレートが14.20分、(2
S,2’S,2”S)−トリス−(2,3−エポキシプ
ロピル)−イソシアヌレートが16.80分に分割でき
た。
レートの光学分割〕アミロース誘導体として、アミロー
ス トリス(1−フェニルエチルカルバメート)を用い
た。シリル化処理したシリカゲルにアミロース トリス
(1−フェニルエチルカルバメート)を担持した光学分
割用カラム(市販のカラム[CHIRALPAK A
S](ダイセル化学工業(株)製))、1.0cm径×
5cm長と1.0cm径×25cm長のカラムを直列に
直結したHPLCを用い、溶離液としてn−ヘキサン/
エタノール(70/30 v/v)、カラム温度40
℃、流量1.0ml/min.、UV検出器210nm
で、トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシア
ヌレート(ラセミ体)のアセトニトリル2wt%溶液を
10μlを繰り返し注入して、18.9分に流出する
(2R,2’R,2”R)−トリス−(2,3−エポキ
シプロピル)−イソシアヌレートと、24.5分に流出
する(2S,2’S,2”S)−トリス−(2,3−エ
ポキシプロピル)−イソシアヌレートとを分取した。
mgの(2R,2’R,2”R)−トリス−(2,3−
エポキシプロピル)−イソシアヌレート(99%ee以
上)と、9.2mgの(2S,2’S,2”S)−トリ
ス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレート
(99%ee以上)がそれぞれ無色粘調物として得られ
た。
キシプロピル)−イソシアヌレートの合成〕攪拌装置、
温度計、連続滴下装置、減圧下に水分量2%のR−エピ
クロルヒドリンと水の共沸蒸気を濃縮し、R−エピクロ
ルヒドリンだけを反応系に戻す装置のついた容量3リッ
トルのフラスコに、イソシアヌール酸129g(1モ
ル)、水分量2%のR−エピクロルヒドリン1890g
(20モル)、テトラエチルアンモニウムブロマイド
0.7gを加えて90℃で10時間攪拌した。次に反応
系内を50mmHgの減圧にして反応容器内温度を40
〜50℃に保ちながら50wt%濃度の苛性ソーダ水溶
液320g(4モル)を約3時間かけて全量を滴下しな
がら反応した。この間、滴下した水および生成した水
は、R−エピクロルヒドリンと共沸することによって系
外に除去した。
た後、10%リン酸2水素ナトリウム水溶液を用いて洗
浄する事により、過剰量使用した苛性ソーダを中和し、
次いで水洗によって、食塩を除去し、減圧下(10mm
Hg)120℃でR−エピクロルヒドリンを留去して2
05gの(2R,2’R,2”R)−トリス−(2,3
−エポキシプロピル)−イソシアヌレートを得た。その
エポキシ当量は104g/eqであり[α]D 20=+1
5.8゜(c=0.5、H2O)、無色粘調液体であっ
た。また、留去回収したR−エピクロルヒドリンはほぼ
ラセミ化していることが確認できた(5%ee以下)。
キシプロピル)−イソシアヌレートの合成〕攪拌装置、
温度計、連続滴下装置、減圧下に水分量が100ppm
のR−エピクロルヒドリンと水の共沸蒸気を濃縮し、R
−エピクロルヒドリンだけを反応系に戻す装置のついた
容量3リットルのフラスコに、イソシアヌール酸129
g(1モル)、R−エピクロルヒドリン1850g(2
0モル)、テトラエチルアンモニウムブロマイド0.7
gを加えて90℃で10時間攪拌した。次に反応系内を
50mmHgの減圧にして反応容器内温度を40〜50
℃に保ちながら50wt%濃度の苛性ソーダ水溶液28
0g(3.5モル)を約3時間かけて全量を滴下しなが
ら反応した。この間、滴下した水および生成した水は、
R−エピクロルヒドリンと共沸することによって系外に
除去した。
た後、10%リン酸2水素ナトリウム水溶液を用いて洗
浄する事により、過剰量使用した苛性ソーダを中和し、
次いで水洗によって、食塩を除去し、減圧下(10mm
Hg)120℃でR−エピクロルヒドリンを留去して2
05gの(2R,2’R,2”R)−トリス−(2,3
−エポキシプロピル)−イソシアヌレートを得た。その
エポキシ当量は103g/eqであり[α]D 20=+2
0.1゜(c=0.5、H2O)、無色粘調液体であっ
た。また、留去回収したR−エピクロルヒドリンはほぼ
ラセミ化していることが確認できた(5%ee以下)。
−トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌ
レートを攪拌装置、温度計、還流用のコンデンサーのつ
いた3リットルのフラスコに2リットルのメタノールと
共に入れ、60℃で攪拌しながら溶解し、その後室温で
自然放冷して再結晶を行った。結晶を濾過し、減圧下
(10mmHg)、100℃で結晶に付着するメタノー
ルを除去して152gの(2R,2’R,2”R)−ト
リス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレー
トを得た。そのエポキシ当量は、99g/eqであり、
[α]D 20=+20.73゜(c=0.5、H2O)、融
点は100.7〜104.9℃、99%ee以上で得ら
れ白色針状結晶であった。
キシプロピル)−イソシアヌレートの合成〕攪拌装置、
温度計、連続滴下装置、減圧下に水分量が100ppm
のS−エピクロルヒドリンと水の共沸蒸気を濃縮し、S
−エピクロルヒドリンだけを反応系に戻す装置のついた
容量3リットルのフラスコに、イソシアヌール酸129
g(1モル)、S−エピクロルヒドリン1850g(2
0モル)、テトラエチルアンモニウムブロマイド0.7
gを加えて90℃で10時間攪拌した。ここで過剰量使
用したS−エピクロルヒドリンを留去64℃/13mm
Hgで回収した。ここで回収したS−エピクロルヒドリ
ンは、1295g、ee=98.5%であった。
ロルヒドリン1300gを加え、反応系内を50mmH
gの減圧にして反応容器内温度を40〜50℃に保ちな
がら50wt%濃度の苛性ソーダ水溶液280g(3.
5モル)を約3時間かけて全量を滴下しながら反応し
た。この間、滴下した水および生成した水は、ラセミ体
のエピクロルヒドリンと共沸することによって系外に除
去した。
た後、10%リン酸2水素ナトリウム水溶液を用いて洗
浄する事により、過剰量使用した苛性ソーダを中和し、
次いで水洗によって、食塩を除去し、減圧下(10mm
Hg)120℃でS−エピクロルヒドリンを留去して1
98gの(2S,2’S,2”S)−トリス−(2,3
−エポキシプロピル)−イソシアヌレートを得た。その
エポキシ当量は103g/eqであり[α]D 20=−2
0.0゜(c=0.5、H2O)、白色固体であった。
−トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌ
レートを攪拌装置、温度計、還流用のコンデンサーのつ
いた3リットルのフラスコに2リットルのメタノールと
共に入れ、60℃で攪拌しながら溶解し、その後室温で
自然放冷して再結晶を行った。結晶を濾過し、減圧下
(10mmHg)、100℃で結晶に付着するメタノー
ルを除去して145gの(2S,2’S,2”S)−ト
リス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレー
トを得た。そのエポキシ当量は、99g/eqであり
[α]D 20=−20.82゜(c=0.5、H2O)、融
点は100.7〜104.9℃、99%ee以上で得ら
れ白色針状結晶であった。
ソシアヌレートの合成〕実施例3で得られた(2R,
2’R,2”R)−トリス−(2,3−エポキシプロピ
ル)−イソシアヌレート5mgをアセトニトリル5mg
に溶解した溶液と、(2S,2’S,2”S)−トリス
−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレート5
mgをアセトニトリル5mgに溶解した溶液を混合し、
25℃で一日以上放置した。そこで析出した結晶を濾過
した後、減圧下で結晶に付着するアセトニトリルを留去
し、9.7mg(収率97%)の高融点トリス−(2,
3−エポキシプロピル)−イソシアヌレートを得た。不
純物として含有するα型は0.1%以下であり、融点は
155.2〜157.1℃、無色板状結晶であった。
ソシアヌレートの合成〕実施例4で得られた(2R,
2’R,2”R)−トリス−(2,3−エポキシプロピ
ル)−イソシアヌレート5gを150℃に加熱溶融した
フラスコ中へ、実施例5で得られた(2S,2’S,
2”S)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イ
ソシアヌレート5gを150℃に加熱溶融して投入混合
し、25℃で一日以上放置し、10g(収率100%)
の高融点トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソ
シアヌレートを得た。不純物として含有するα型は0.
1%以下であり、融点は149.2〜155.1℃、白
色結晶であった。
で得られた(2R,2’R,2”R)−トリス−(2,
3−エポキシプロピル)−イソシアヌレートを1g、無
水フタル酸(市販の特級試薬)1.35g、ベンジルト
リフェニルホスフォニウムブロミド(市販の試薬)0.
02gおよびテトラヒドロフラン10gを入れ、80℃
で若干の粘度上昇を確認するまで攪拌混合し、この混合
液中にシリル化処理したシリカゲルを投入し、エバポレ
ーターでテトラヒドロフランを留去した。続いてエバポ
レーター中で段階的に昇温し最終的に150℃で1時間
程度処理し、オーブン中で180℃1時間焼き付けを行
った。この表面処理シリカゲルを1.0cm径×25c
m長のステンレスカラムに充填し、HPLCを用い、溶
離液としてn−ヘキサン/エタノールを使用し、カラム
温度40℃、流量1.0ml/min.で1,1’−ビ
−2−ナフトールの光学分割を行った。その結果R体が
11.5min.S体が12.5min.で分割され
た。
ソシアヌレートの合成〕トリス−(2,3−エポキシプ
ロピル)−イソシアヌレート[市販の高純度トリス−
(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレート、商
品名TEPIC−S、エポキシ当量は100g/eq、
日産化学工業(株)製]100gを攪拌装置、温度計、
還流用のコンデンサーのついた2リットルのフラスコに
1.5リットルのメタノールと共に入れ、60℃で2時
間攪拌した後、不溶解分を濾別した。ここで得られた結
晶をメチルエチルケトンで充分洗浄した。濾過した結晶
は、減圧下(10mmHg)、100℃で結晶に付着す
るメチルエチルケトンを除去して27.3g(収率2
7.3%)の高融点型トリス−(2,3−エポキシプロ
ピル)−イソシアヌレートを得た。不純物として含有す
るα体は23.5%であり、エポキシ当量は、99g/
eqであり、融点は140.2〜150.3℃で得ら
れ、白色結晶であった。
ソシアヌレートの合成〕トリス−(2,3−エポキシプ
ロピル)−イソシアヌレート[市販の高純度トリス−
(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレート、商
品名TEPIC−S、エポキシ当量は100g/eq、
日産化学工業(株)製]100gを攪拌装置、温度計、
還流用のコンデンサーのついた2リットルのフラスコに
1.5リットルのメタノールと共に入れ、60℃で2時
間攪拌した後、不溶解分を濾別した。ここで得られた結
晶をメチルエチルケトンで充分洗浄し、その後メチルエ
チルケトンで1回再結晶を行った。最終的に濾過した結
晶は、減圧下(10mmHg)、100℃で結晶に付着
するメチルエチルケトンを除去して15.2g(収率1
5.2%)の高融点型トリス−(2,3−エポキシプロ
ピル)−イソシアヌレートを得た。不純物として含有す
るα体は5.7%であり、エポキシ当量は99g/eq
であり、融点は145.3〜151.1℃で得られ、白
色結晶であった。
ソシアヌレートの合成〕トリス−(2,3−エポキシプ
ロピル)−イソシアヌレート[市販の高純度トリス−
(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレート、商
品名TEPIC−S、エポキシ当量は100g/eq、
日産化学工業(株)製]100gを攪拌装置、温度計、
還流用のコンデンサーのついた2リットルのフラスコに
1.5リットルのメタノールと共に入れ、60℃で2時
間攪拌した後、不溶解分を濾別した。ここで得られた結
晶をメチルエチルケトンで充分洗浄し、その後メチルエ
チルケトンで2回再結晶を行った。最終的に濾過した結
晶は、減圧下(10mmHg)、100℃で結晶に付着
するメチルエチルケトンを除去して10.3g(収率1
0.3%、高融点型の回収率41%)の高融点型トリス
−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレートを
得た。不純物として含有するα体は0.5%であり、エ
ポキシ当量は99g/eqであり、融点は150.4〜
152.1℃で得られ、白色結晶であった。
R,2”R)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)
−イソシアヌレートや(2S,2’S,2”S)−トリ
ス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレート
の性質に関して本発明によって単離し、性質を確認する
事によって光学分割剤用硬化剤として優れた化合物であ
ることを見出した。
キシプロピル)−イソシアヌレートを光学分割する方法
は知られていなかったが、アミロース又はセルロース誘
導体を用いて光学分割することにより、簡便で効率的に
(2R,2’R,2”R)−トリス−(2,3−エポキ
シプロピル)−イソシアヌレートや(2S,2’S,
2”S)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イ
ソシアヌレートを得ることが可能となった。この場合カ
ラムにアミロース又はセルロース誘導体を、好ましくは
シリカゲル等の不活性な担体に担持させ充填した後、適
切な溶媒によって流出させると、光学分割がより容易か
つ精密になり、このカラムは再使用できる利点がある。
ロヒドリンから効率的に高い光学純度で(2R,2’
R,2”R)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)
−イソシアヌレート及び(2S,2’S,2”S)−ト
リス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレー
トを製造する事が可能となった。これは系内の水分量な
どをコントロールすることにより、さらに高い光学純度
化する事が可能であり、また過剰量使用した光学活性エ
ピハロヒドリンもまた、光学純度を保ったまま回収する
ことが可能となった。
2’R,2”R)−トリス−(2,3−エポキシプロピ
ル)−イソシアヌレート及び(2S,2’S,2”S)
−トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌ
レートを1:1で混合することによって、従来法で製造
した場合に混入する不純物のα型トリス−(2,3−エ
ポキシプロピル)−イソシアヌレートがほとんど混入す
ることなく、高い収率でβ型である高融点型トリス−
(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレートを得
ることが可能となった。
Claims (12)
- 【請求項1】 (2R,2’R,2”R)−トリス−
(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレート。 - 【請求項2】 (2S,2’S,2”S)−トリス−
(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレート。 - 【請求項3】 イソシアヌール酸と光学活性エピハロヒ
ドリンとを反応する光学活性β型トリス−(2,3−エ
ポキシプロピル)−イソシアヌレートの製造方法。 - 【請求項4】 第3級アミン、第4級アンモニウム塩、
トリ置換ホスフィン及び第4級ホスフォニウム塩よりな
る群から選ばれた少なくとも1種の化合物を触媒として
用いてイソシアヌール酸と光学活性エピハロヒドリンと
を反応させ、イソシアヌール酸の2−ヒドロキシ−3−
ハロプロピルエステルを生成させ、得られたイソシアヌ
ール酸の2−ヒドロキシ−3−ハロプロピルエステルに
アルカリ金属水酸化物又はアルカリ金属アルコラートを
添加する請求項3に記載の光学活性β型トリス−(2,
3−エポキシプロピル)−イソシアヌレートの製造方
法。 - 【請求項5】 イソシアヌール酸1モルと光学活性エピ
ハロヒドリン3〜60モルとを反応させる請求項3又は
請求項4に記載の光学活性β型トリス−(2,3−エポ
キシプロピル)−イソシアヌレートの製造方法。 - 【請求項6】 イソシアヌール酸1モルと光学活性エピ
ハロヒドリンとを反応させる際に、反応混合液内の水分
量を1%未満とする請求項3乃至請求項5のいずれか1
項に記載の光学活性β型トリス−(2,3−エポキシプ
ロピル)−イソシアヌレートの製造方法。 - 【請求項7】 イソシアヌール酸の2−ヒドロキシ−3
−ハロプロピルエステルを形成後、過剰量使用した光学
活性エピハロヒドリンを留去法で回収し、その後溶媒を
加えて希釈した後に、アルカリ金属水酸化物又はアルカ
リ金属アルコラートを添加する請求項3乃至請求項6の
いずれか1項に記載の光学活性β型トリス−(2,3−
エポキシプロピル)−イソシアヌレートの製造方法。 - 【請求項8】 イソシアヌール酸の2−ヒドロキシ−3
−ハロプロピルエステルを形成後、過剰量使用した光学
活性エピハロヒドリンを留去法で回収した後に、イソシ
アヌール酸の2−ヒドロキシ−3−ハロプロピルエステ
ル1重量部に対してラセミ体のエピハロヒドリン又は水
に対する溶解度が5%以下の有機溶媒1重量部以上の添
加によって希釈し、その後アルカリ金属水酸化物を脱水
還流下に添加する請求項3乃至請求項7のいずれか1項
に記載の光学活性β型トリス−(2,3−エポキシプロ
ピル)−イソシアヌレートの製造方法。 - 【請求項9】 光学活性β型トリス−(2,3−エポキ
シプロピル)−イソシアヌレートが、(2R,2’R,
2”R)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イ
ソシアヌレートである請求項3乃至請求項8のいずれか
1項に記載の光学活性β型トリス−(2,3−エポキシ
プロピル)−イソシアヌレートの製造方法。 - 【請求項10】 光学活性β型トリス−(2,3−エポ
キシプロピル)−イソシアヌレートが、(2S,2’
S,2”S)−トリス−(2,3−エポキシプロピル)
−イソシアヌレートである請求項3乃至請求項8のいず
れか1項に記載の光学活性β型トリス−(2,3−エポ
キシプロピル)−イソシアヌレートの製造方法。 - 【請求項11】 アミロース又はセルロース誘導体を用
いてトリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシア
ヌレートのラセミ体を光学分割する事を特徴とした光学
活性β型トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソ
シアヌレートの製造方法。 - 【請求項12】 請求項3乃至請求項11に記載の方法
によって製造された光学活性β型トリス−(2,3−エ
ポキシプロピル)−イソシアヌレートである(2R,
2’R,2”R)−トリス−(2,3−エポキシプロピ
ル)−イソシアヌレート及び(2S,2’S,2”S)
−トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌ
レートを1:1のモル比で混合する事を特徴とした高純
度の高融点型トリス−(2,3−エポキシプロピル)−
イソシアヌレートの製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP1566099A JP4990427B2 (ja) | 1998-03-02 | 1999-01-25 | 光学活性β型トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレート及び高融点型トリス−(2,3−エポキシプロピル)−イソシアヌレート |
Applications Claiming Priority (4)
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1999
- 1999-01-25 JP JP1566099A patent/JP4990427B2/ja not_active Expired - Lifetime
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