JPS5859985A - 極性基含有ビシクロオルソエステル - Google Patents

極性基含有ビシクロオルソエステル

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JPS5859985A
JPS5859985A JP56158625A JP15862581A JPS5859985A JP S5859985 A JPS5859985 A JP S5859985A JP 56158625 A JP56158625 A JP 56158625A JP 15862581 A JP15862581 A JP 15862581A JP S5859985 A JPS5859985 A JP S5859985A
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Hitoshi Kato
仁 加藤
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Takeshi Endo
剛 遠藤
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  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Polyethers (AREA)
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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】 本発明は例えば重合性単量体として有用な新規化合物に
関するもので、本発明により提供される化金物はニトロ
基またはアミノ基を含有する下式〔1〕及び式〔2〕に
よって示される、ビシクロオルソエステル化合物である
(式中B−は水1g原子、低級アルキル基又は7エ二ル
基を表わす。) 本発明の式〔1〕で示される化合物(以下化合物〔1〕
という)は、下式〔3〕で示されるトリアルキルオルソ
アシレート(以下化合物〔3〕という)とゝトリス(ヒ
ドロキシメチル)ニトロメタンの脱アルコール反応によ
って製造される。
R−0+0−R1)s         (3)(式中
81はアルキル基を表わし、Rは式〔1〕Kおけるもの
と同じ水素原子、低級アルキル基またはフェニル基を表
わす0) この反応を示すと以下のごとくになるONo、−0(−
OH,−0H)、−)−R−0÷0−Rl)、  −上
式〔3〕においてRがメチル基、エチル基、プロピル基
壇たはブチル基のごとき低級アルキル基である化合物〔
3〕の製造法に関しては、 81M。
McB/vain and J、Walter Ne1
son、Journal ofAmerican Ch
emical 5ociety、 64.1825−1
827(1942)などに記載されている・ 1N九式〔3〕において8が7↓ニル基である化合物の
製造方法に関しては、 80M0McBlvain、J
、T。
Venerabje、 Joyrna/ of Ame
rican Obern1cm18ociety、 7
2.l5dl(1950)などに記載されている・ 式〔3〕KおけるR’は炭素数1〜4程度の低級アルキ
ル基であることが好ましい。アルキル基がより大きくな
ると化合物の沸点が高くなり、蒸留による単一精製がよ
秒困難になるためである。本発明の新規な化合物〔1〕
は、トリス(ヒドロキシメチル)ニトロメタンと化合物
〔3〕とを、適当な溶媒1例えばジ−n−オクチル7タ
レート、ジ−n−ブチル7タレート等の溶媒中で、触媒
例えばp−トルエンスルホン酸等の存在下で脱アルコー
ルするととKより製造される。なお1反応の進行程度は
、留出アルコール量を計測することによって知ることが
できる他1反応液を例えば、液体クロマトグラフィで分
析することによっても知ることができる。
化合物〔5〕とトリス(ヒドロキシメチル)ニトロメタ
ンの反応比は1等モルないしいずれかをやや過剰とすれ
ば曳く、反応は窒素ガスのごとき不活性ガス雰囲気中加
熱下に、一般的には80〜b 合物〔1〕はその物性に応じて減圧蒸留法あるいは再結
晶法によって1反応生成液から分離することができる・ また本発明の式〔2〕で示される化合物(以下化合物〔
2〕という)は化合物〔1〕におけるニトロ基の還元反
応によって製造される・ この反応を示すと以下のごとくになる〇化合物〔2〕は
化合物〔1〕を適当な溶媒1例えばジオキナン、ジエチ
ルエーテル等の溶媒中で、触媒例えば酸化白金等の存在
下で水素と反応させることKよりjl造される・なお1
反応の進行騙度は反応液を例えば、I1体クり!トゲラ
フで分析するととによって知る仁とができる・ 反応温jlK格別の制限はないが一般KO〜100℃で
行なわれる・ 反応液からの化合物〔2〕の分離権得は1例えば沈でん
物を一過し溶媒を留去後、残査を目的物の物性に応じて
減圧蒸留するかあるいは再結晶するなどの手段によって
行ない得る0 本発W14に係る化合物〔1〕及び化合物〔2〕が属す
るビシクロオルソエステル類の一部は、W、J。
Ba1jey  and  K、8aigo  *  
American  Ohemicaj8ociety
 、 Diマi 5ion of Polymer O
hemistry eInc、21(1)、 4〜5(
1980)等に記載されている・本発明の化合物は上記
文献記載の化合物同様開環重合するが、単にそれだけで
はなくて、かかる文献記載の化合物等に比し1重合に上
る体積膨張が大きいという予想外の知見を得た。
本発明に係る化合物の重合は次のような機構によって進
むものと考えられる。
〇 Y(−0−OHr−0−OH,−)−0OHr−0−0
−R 慟 (式中Xはニトロ基又はアミノ基を表わす・)本発明の
化合物〔1〕及び化合物〔2〕のカチオン重合は一般に
よく知られている方法、すなわちカチオン重合開始剤の
存在下例えば紫外線、赤外線、熱ま九はマイクロ波など
によって行なう−。
そのカチオン重合触媒としては1例えばBP、 。
FssOj口、 8nOj* 、 8bR、Tie/a
4等のルイス酸多BFa01tm 、 BFs−アニリ
ンコンプレックス等ノコときルイス酸と0.8.Nなど
を有する化合物との配位化合物已(0,H,)、δ〕・
BP、−、OH,−0,ルーN=N−BP;、  ((
OJ(、)aO]−BP、”’等ノコトキルイx酸のオ
キノニウム塩、ジアゾニクム塩、カルlニクム塩t L
 s IBr等のハロゲン化合物、混合ハロゲン化合物
蔓ま九は(n −Bu )a Notα等の過ハpゲン
酸誘導体などがあけられる。
また紫外線照射の場合のカチオン重合触媒としニウム塩
蓼 0H10 φ−N”−OH・−も−φ・・BP; αL 等の周期律表第Va族元素の芳香族オニウム塩基■1族
元素の芳香族オニウム塩; 表JI I a −”i a族元素のジカルボニル錯化
合物等が使用されうる・ 触媒の使用量は一般に重合しようとする単量体に対し、
α001〜10wt%好ましくはα1からSwt%の範
囲が好適である。重合温度に関する制@Fi4IKない
が、通常常温〜200′oで一行なわれる@ 重合時に溶媒を使用する場合は、生長カチオンと反応し
てその活性を低下させない化合物を選ぶことが望ましい
・使用に適した溶媒としては、へキナン、オクタン等の
脂肪族炭化水素基トルエン。
キシレン勢の芳香族炭化水素蓚塩化メチレン。
11−ジクロルエタン等の^ログン化脚化水素その他が
ある。
化合物〔1〕及び化合物〔2〕の重合に際しては。
前記反応式に示されるごとくビシフレオルソエステル環
の一環がお辷り、エーテル、エステル結合が生成し重合
物を与える。
従来のカチオン重合性モノマーは下表−1に示すように
1重合時に非常に天きな体積IllLmを伴う・表−1
従来モノマーの開環重合における体積収縮率の例 このように重合時の体積収縮が大きいと1例えば成形材
料として使用した場合に寸法精度がでないとか、枝部材
料として利用し九場合にはうめζみ物に収縮によるひず
みがかかるとか、Wとの接着力の低下や隙間が生じるな
どの問題がある。また、j!!料として使用し走場合、
内部ひずみによる塗板との密着性の低下やそ抄がおこる
とか、11着剤として使用した場合、内部ひずみKよる
接着力の低下やそり、変形などの使用上の問題を生ずる
・これに対して1本発明に係る化合物例えば化合物〔1
〕をカチオン重合させた時の体積変化を求めると、1−
メチル−4−ニトロ−2,6,7−トリオ中ナビシクロ
C2,2,2)オクタンは体**張率本釣、5%であり
、また1−エチル−4−二トロー2.47−)リオキサ
ビシクロ〔42,2〕オクタンは体積膨張本釣7.4%
であって、おどろくべきことに体積膨張が認められた・
化合物〔1〕及び化合物〔2〕に最も近い下式の公知化
合物は、カチオン重合に際して体積膨張を示さないので
あって、これと対比すると、化合物〔りが上記のように
重合時に体積膨張する事実は、誠に予想外である。
OH,−0 なお体積収縮率(%)は〔1−(化合物の比重/化合物
から得九重合体の比重) ) x 1ooで、また体積
膨張率(%)は〔(化合物の比重/化合物から得た重合
体の比重)−1)Xtooで示される@上述のように本
発明の化合物〔1〕及び化合物〔2〕は容島に製造する
ことができ、しかも重合によ争1体積**するという特
長をもっている・従って本発明の化合物〔1〕及び化合
物〔2〕は、成形材料、複合材料、接着剤、注雇材料、
塗料などに使用して極めて有用な化合物である・ 以下に実施例および参考例を示して、本発明をさらに詳
細かつ具体的に説明する0 実施例1 冷却器を付は喪水分定量受器、攪拌機および窒素吹込皐
管付き3つロフラスコにトリス(ヒドロキシメチル)ニ
トロメタン4!1t3F((15モル)及びトリエチル
オルソ7オーメート4B、F3f(α33モル)を仕込
み、窒素気流中で90〜100℃で2時間反応させ、次
にジ−n−オクチル7タレート600 f及UP−トル
エンスルフォン酸α5fを加え、150℃でさらに5時
間反応させてエチルアルコールを主成分とする留出物的
145tを得念・ この反応液にトリエチルアミンα6uを加え触媒を中和
した。次に結晶の析出を防ぐためにリボンヒーターモ蒸
留管を加熱しながら減圧蒸留して。
淡黄色固体を得た。この固体についてア七トンーn−ヘ
キナン系による再結晶精製を行ない、白色結晶状の4−
ニトロ−2,6,7−)リオキナビシクロ(2,2,2
)オクタン96I(収率18%)を得九〇 その物性値は下記の通りである・ ・融点!132℃ ・赤外吸収スペクトル(以下IRと略記する0)154
53 、 1565cm ”(−NOJl 150−1
160cm−” 、 1028C1ml−’ (0−0
−0)・核磁気共鳴スペクトル(以下NMRと略記する
) (ODOj、中)  −−−−−−−−(図1参W&)
J(ppm) G5Mo(1H,s、 0−H)4.5
7(6H,s、 0−OH,−0)実施例2 実施例1と同様な装置に、トリス(ヒドロキシメチル)
ニトロメタン9α6f(α6モル)%トリエチルオルソ
アセテート107.01 (α66−Tニル)、ジ−n
−オクチルフタレート400を及びjulとしてp−ト
ルエンスルフオシ酸α51を仕込み、攪拌下窒素ガスを
通しながら徐々に昇温し140℃にした。仁の温度で4
時間反応を継続し。
エタノールを主成分とする留出物的711を得たOこの
反応液にトリエチルアにンα4 mlを加えて触媒を中
和し菱・次に結晶の析出を防ぐためにすIンヒーターで
蒸留管を加熱しながら減圧蒸留して、淡黄色固体62.
7ft得7to仁の固体についてアセトン−n−ヘキナ
ン系による再結晶精製を行ない、白色結晶状の1−メチ
ル−4−ニトロ−λ47−ドリオキサピシクロ〔λλ2
〕オクタン417F(収率4o%)を得たりなお留出温
度は127C/IMHfであツタ〇 その物性値は下記の通りである。
・沸点;127υ/ 1 wa H# ・融点;128℃ ・比重;t427/25℃ ・I Ri 1560cmm−’ (−NO,)112
5cIm”−” 、 1027cm+−’ (0−0−
0)・NMR(ODOZ、中)・・曲・・・叩・・ (
図2参照)’ (1)pm) ! 4.38 (6H,
s、 OH* −0)t 5 D (3H,m 、  
0Ha)なお、上記における比重の測定は、空気比較式
比重計930形〔ベックマンジャパン((転)製〕を用
いて行なった(以下の各例も同様である)・実施例3 実施例1と同様な装置にトリス(ヒドロキシメチル)ニ
トロメタン9α6f(α6モル)、 )リエチルオルソ
プ簡ビオネート116.2f(α66モル)、ジーn−
オクチルフタレート2401及びp−)ルエンスル7オ
ン酸α6fを仕込み、攪拌下窒素ガスを通しながら徐々
に昇温し140℃にした。この温度で4時間反応を継続
し、エタノールを主成分とする留出物的651を得た。
この反応液にトリエチルアミンt、2mjを加え触媒を
中和した・次に結晶の析出を防ぐためにリボンヒーター
で蒸留管を加熱しながら減圧蒸留して。
淡黄色固体的107tを得九〇この固体をn−ヘキナン
による再結晶精製を行ない、白色結晶状の1−エチル−
4−二) 0−2.へ7−ドリオキサビシクロ(2,2
,23オクタン4tot(収率36%)を得た・ なお留出温度は11゛0℃/15■Hfであった@この
化合物の物性値は以下のようである。
・融点茶78℃ ・比重11440/25℃ ・IR−m−・−・(図3参照) 1558a111″″” (−NO,)1120m−”
 、 1027c1111−’ (0−0−0)−NM
R(ODOt、中)・−・・・・・・・・・・(図4参
照)’ (ppm) i 4−29(6H,s、 00
Hz−0)t72 (2H,g、  0−0Hs )/ α95(3H,t、 −OH,) 実施例4 500mj用スデステンレス製オートクレーブ施例1で
得念4−ニトロー2,6.7−1オキサヒシクロ(2,
2,2)オクタン51(51ミリモル)。
ジオキサン100ml及び触媒として酸化白金Q、3f
を加え、攪拌しながら水素を吹込み、水素圧2.51q
i、6−約30℃において24時間反応させた・この反
応液を一過し、P液を脱溶剤後、アセトン−n−ヘキサ
ン系で再結晶精製を行ない、白色結晶状の4−アミノ−
2,47−ドリオキサビシクE”(2,2,2)オクタ
ン五2fC収率78%)を得たO この化合物の物性値は以下のようである◎・融点!12
0℃ @ I Ri 3550c#−” −3290”’  
、15100m  (−NHI)1152c=m  、
1022Cai  (0−0−0)拳NMR(重アセト
ン中) 五7  (6H,0−OH,−0) 2.2  (2H,−NH,) 実施例5 実施例4と同様な装置に実施例2で得た1−メチル−4
−ニトロ−2,47−)9オキサビシクロ(2,2,2
)オクタン2α0f(1114モル)。
ジオキサ7500ml及び触媒として酸化白金CL5f
を加え、実施例4と同様に反応させた。
この反応液を一過し、F液を脱溶剤後、アセトン−n−
ヘキサン系で再結晶精製を行ない、白色結晶状の1−メ
チル−4−アミノ−2,t4i、7−)リオキサビシク
ロ(2,2,2)オクタン1五8f(収率83%)を得
九〇 この化合物の物性値は以下のとおりであるO融点112
0℃ 比重富1.592/25℃ IR,・・・・・・・・・・・(図5参照)5570c
m  、3310cm  、1620cm  (−NH
,)1123(a 、1050cat  (0−0−0
)NMR(重アセトン中)・1曲(図6参照)’ (p
I”” ) i 5−74 (6H,s 、0−0Ht
 −0)15 (2H,−NH雪) 128(3H,s、 −0H−) 実施例6 実施例4と同様な装置に実施例3で得た1−エチル−4
−ニトロ−2,47−)リオキナビシクロC2,2,2
)オクタン5F(26ミリモル)、ジオキサン100m
l及び触媒として酸化白金α31を加え実施例4と同様
に反応させた。
この反応液を一過し、P液を脱溶剤後、アセトン−n−
ヘキサン系で再結晶精製を行ない、白色結晶状の1−エ
チル−4−アミノ−2,6,7−)リオキサビシクロ〔
2,λ2〕オクタン2.8f(収率68%)を得た。
この化合物の物性値は以下のようである・O融点;62
℃ ・IR−−・−・・・−(図7参照) 35703−” −330DC”l−’ 、16 lO
Rm−” (−NH*)1145cm−” 、 111
 [csa−’ 、 1067Cj″(0−0−0)・
NMR(重アセトン中); J(ppm)s五72(6H,0−0HI−0)2.0
  (2H,−NH,) t56(2H,g、−0−OHj) / α96C5H,t、  −OH烏 ) 参考例1 実施−例2の化合物(1)(1−メチル−4−二トW−
2,47−ドリオキナビシクロ〔2,λ2〕オクタン)
K1重合触媒としてBF−モノエチルア建ン錯体2モル
%を添加し、150℃で1峙間ついで180υで2時間
重合させ友。その結果、かつ色で半固体状の重合物が得
られ7t。
この重合物の分子量は約1000であつ喪。また重合物
の比重は1466(25℃)であり、この値から算出さ
れ九重合による体積膨張率は約45%で6つ九。この重
合物のIR分析より11585m−’のピークが消失し
、 5400cIIl−” 。
175Qcsi−’ 、 1250υ1ml ’のピー
クが生成し友。
参考例2 実施例3の化合物[1) (1−エチル−4−二ト薗−
“2.へ7−ドリオキサビシク四(2,2,2)オクタ
ン)K重合触媒として、 BP、・モノエチルアンン錯
体2モル%を添加し%150℃で1時間ついで180℃
で2時間重合させた〇その結果、かつ色の粘稠な重合物
が得られた。
この重合物の分子量は約2000であった0またその比
重は1341(25υ)であり1重合による体積***
は約7.4%であった・
【図面の簡単な説明】
図1は実施例1で得た化合物のNMRIIIであり。 図2は実施例2で得た化合物のNMR図であり、s3は
実施例3で得た化合物のIRgであa、−tた図4は同
化合物のNMR図であり、wJ5は実施例5で得た化合
物のIR図であり、i九図6は同化合物のNMR図であ
抄、さらに図7は実施例6で得喪化合物のIR図である
・ 手続補正書 昭和56年12月ダ日 特許庁長官 島 1)春 樹 殿 1、事件の表示 昭和56年特許願第158625号 2、発明の名称 極性基含有ビシクロオルソエステル 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 住所  東京都港区西新橋1丁目14番1号4、補正の
対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 5、補正の内容 (1)  FIA細書第3頁10行目にrJovrna
tJと(3)明細書筒8頁4行目に (4)  明細書第16頁3行目、第19頁7行目に(
2H,f、)C−C山)とあるを (2H,q、)C−CH,)と補正する〇以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 t 下式で示される極性基含有ビシクロオルソエステル
    。 (式中Xはニトロ基またはアミノ基を表わし、Rは水嵩
    原子、低級アルキル基または7エ二ル基を表わす。)
JP56158625A 1981-10-07 1981-10-07 極性基含有ビシクロオルソエステル Granted JPS5859985A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4965257A (en) * 1985-09-24 1990-10-23 The Regents Of The University Of California Pesticidal compounds

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3686224A (en) * 1970-02-24 1972-08-22 Gulf Research Development Co 2,6,7-trioxabicyclo(2.2.2)octane compounds

Patent Citations (1)

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