JPS6043354B2 - 1−アルキノル−4−ヒドロキシメチル−2,6,7−トリオキサビシクロ〔2,2,2〕オクタン - Google Patents

1−アルキノル−4−ヒドロキシメチル−2,6,7−トリオキサビシクロ〔2,2,2〕オクタン

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JPS6043354B2
JPS6043354B2 JP55011432A JP1143280A JPS6043354B2 JP S6043354 B2 JPS6043354 B2 JP S6043354B2 JP 55011432 A JP55011432 A JP 55011432A JP 1143280 A JP1143280 A JP 1143280A JP S6043354 B2 JPS6043354 B2 JP S6043354B2
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JP
Japan
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trioxabicyclo
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hydroxymethyl
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清和 水谷
誉久 小笠原
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Toagosei Co Ltd
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Toagosei Co Ltd
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  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、新規化合物であつて、重合性単量体として有
用な1−アルキルー4−ヒドロキシメチルー 2 ・
6 ・ 7−トリオキサビシクロ〔2・2・2〕オクタ
ン(以下化合物〔1〕という)に関するもので、この化
合物は下式〔1〕によつて示さ※■戸℃H2−℃−(C
H2−OH)3+/ \ ■〔℃H2−℃一℃H2−碩χ−1 \ / 上式〔2〕においてRがメチル基、エチル基、、一゛
1 」レ ノrl’に冫Y、w、、O※れる。
/ \ H碩(Hr℃−ー℃H2−碩℃−R[月 \ /’ CH2−◇ (ここでRは低級アルキル基を示す。
)化合物〔1〕はペンタエリスリトールと下式〔2〕で
示されるトリアルキルオルソアンレート(以下化合物〔
2〕という)の脱アルコール反応によつて製造される。
R−C+O−R’)3 〔2〕 (ここでR’はアルキル基を示す。
またRは〔1〕式におけるものと同じ低級アルキル基で
ある。)この反応を示すと以下のごとくになる。C−(
−O−R’)3−一→ −ト 3R−′−ーーー【)H 基である化合物〔2〕の製造法に関しては、S。
M、McE1vainandJ、walterNels
on、JournalofAmericanChemi
calSOciety.64.l825〜1827(1
942)等に記載されている。式〔1〕、および〔2〕
におけるR.sR″は共に炭素数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
、蒸留による単離精製がより困難になるためである。本
発明の新規な化合物〔1〕は、ペンタエリスリトールと
化合物〔2〕とを、適当な溶媒、例えばジー2−オクチ
ルフタレート、ジーn−ブチルフタレート等の溶媒中で
、解媒例えばp−トルエンスルホン酸等の存在下で脱ア
ルコールすることにより製造される。なお、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つて知る
ことができる他、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つても知ることができる。化合物
〔2〕とペンタエリスリトールの反応比は、等モルない
しいずれかをや)過剰とすれば良く、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100
〜140℃程度において行なうのが適当である。
化合物〔1〕はその物性に応じて減圧蒸留法あるいは再
結晶法によつて、反応生成液から分離することができる
。本発明に係る化合物〔1〕が属するビシクロオルソエ
ステル類の一部は、ROderickA.Barrle
s.GeraldDOyleandJOsephAOH
Offman.JOumaIOfCrgaNicChe
mistry.27.9O〜93(1962)等に記載
されているが、その重合性の有無は未知であり、また化
合物〔1〕に関してはまつたく知られていない。
しかも本発明は化合物〔1〕が開環段重合するという予
想外の知見を得た。化合物〔1〕の重合は次のような機
構によつて進むものと考えられる。
カチオン重合機構: 化合物〔1〕は上記反応式に示されるごとくビシクロオ
ルソエステル環の開環がおこり、エーテル結合が生成し
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
、重合時に非常に大きな体積収縮を判う。
このように重合時の体積収縮が大きいと、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、注型材
料として利用した場合にはうめきめ物に収縮によるひず
みがかかるとか、型との接着力や隙間が生じるなどの問
題がある。
また、塗料として使用した場合、内部ひずみによる塗板
との密着性の低下がそりがおこるとか、接着剤として使
用した場合、内部ひずみに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、本発明
に係る化合物〔1〕をカチオン重合させた時の体積変化
を求めると、例えば1−エチルー4−ヒドロキシメチル
ー2・6・7−トリオキサビシクロ〔2・2・2〕オク
タンは体積膨張率約1.5%であり、また1−メチルー
4−ヒドロキシメチルー2●6●7−トリオキサビシク
ロ〔2・2・2〕オクタンは体積膨張率幕9%であつて
、おどろくべきことに体積膨張率が認められた。化合物
〔1〕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つて、これと対比すると
、化合物〔1〕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。なお体積膨張率(%)は〔1
−(化合物の比重/化合物から得た重合体の比重)〕×
100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〕×100で示され
る。
上述のように本発明の化合物〔1〕は容易に製造するこ
とができ、しかも重合により、体積膨張するという特長
をもつている。
従つて本発明の化合物〔1〕は、成形材料、複合材料、
接着剤、注型材料、塗料などに使用して極めて有用な化
合物である。重合時のカチオン重合触媒として、例えば
φ一々=N−PF5、φ一渇=N−BF了などの芳香族
ジアゾニウム塩:φ−1−φ・BF′4等の芳香族ハロ
ニウム塩: φ−巾+(H2一名一φ.BF4−等の周
期律表第Va族元素の芳香族オニウム塩;
一等の周期律表第■a族元素の芳香族オ
ニウム塩などがあげられる。
また、その他のカチオン重合時の触媒としては、例えば
、BF3、FeCI3、SncI4、SbCI5、Sb
F3、TiCl4などのルィス酸;BF3OEt2、B
F3ーアニリンコンプレックス等のごときルイス酸と0
..S..Nなどを有する化合物との配位化合物:ルイ
ス酸のオキソニウム塩、ジアゾニウム塩、カルボニウム
塩:ハロゲン化合物、混合ハロゲン化合物または過ハロ
ゲン酸誘導体などがあげられる。
触媒の使用量は通常0.001〜10wt%の範囲が好
適である。
重合温度に関する制限は特にないが、通常30〜200
℃で行なわれる。実施例1 2eのフラスコにペンタエリスリトール272y(2モ
ル)、トリエチルオルソプロピオネート352y(2モ
ル)、ジーn−オクチルフタレート345yおよびP−
トルエンスルホン酸2yを仕込み、窒素ガスを通しなが
ら攪拌下、徐徐々に110℃から140℃に昇温した。
昇温とともにエタノールの留出がはじまり、3.時間反
応させてエタノールを主成分とする留出物261yを得
た。反応溶液に無水炭酸カリウム10ダを加えて触媒を
中和後、遠心分離を行ない、未反応原料(ペンタエリス
リトール)と触媒中和物からなる沈でん物を除いた。
上澄み液を減圧蒸留することによつて、化合物〔1〕と
して1−エチルー4−ヒドロキシメチルー2・6・7−
トリオキサビシクロ(2・2・2〕オクタン233ダ(
収率67%)を得た。この化合物の物性値は下記の通り
である。
実施例2 2eのフラスコに、トリエチルオルソアセテート162
y(1モル)、ペンタエリスリトール136y(1モル
)、ジーn−オクチルフタレート250yおよびP−ト
ルエンスルホン酸0.5yを仕込み、窒素ガスを通しな
がら攪拌下昇温し、135℃にした。
この温度で4時間反応し、エタノールを主成分とする留
出物12611を得た。反応溶液にトリエチルアミン1
yを加えて触媒を中和した後、常温で一夜放置すること
によつて、目的物と未反応原料(ペンタエリスリトール
)からなる結晶を析出させた。
析出結晶を分離し、目的物の非溶媒であるシクロヘキサ
ンで分離結晶を3回洗浄して、反応溶媒(ジーn−オク
チルフタレート)を除去した。洗浄後の結晶をアセトン
に溶解し、アセトン不溶分を分離除去た。濾液からアセ
トンを蒸発させた後、クロロホルムを用いた再結晶法に
より3回精製を行ない、化合物〔1〕として白色粉末の
1−メチルー4−ヒドロキシメチルー2・6・7−トリ
オキサビシクロ〔2・2・2〕オクタン25y(収率1
6%)を得た。この化合物の物性値は下記の通りである
。O核磁気共鳴スペクトル(重水素化アセトン中)O元
素分析(%)c;石J2O4としての計算値(理論値)
−C;52.5sH7.6○赤外吸収スペクトル; 参考例1 実施例1の化合物〔1〕に重合触媒として、BF3OE
t23モル%を添加し、封管中で70℃において1m間
重合させた。
その結果、粘稠な重合物が得られた。この重合物の分子
量は約4000であつた。
また比重は1.186(25゜C)であり、この値から
算出された重合による体積膨張率は約1.5%であつた
。取得重合物の赤外吸収スペクトルは第3図に示すとお
りであり、930cm−1および950礪−1のピーク
が消失し、1190cw1−1および1730cm−1
のピークが生成した。参考例2 実施例2の化合物〔1〕に重合触媒として、BF3OE
t23モル%を添加し、封管中で110′Cにおいて3
時間重合した。
その結果、固体の重合物が得られた。その比重は1.2
5(25℃)であり、重合に・よる体積膨張率は約9%
であつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1の化合物〔1〕の核磁気共鳴スペクト
ル図、第2図は実施例1の化合物〔1〕の赤外吸収スペ
クトル図、第3図は実施例1の化.合物〔1〕を参考例
1においてカチオン重合させて得た重合体の赤外吸収ス
ペクトル図、第4図は実施例2の化合物〔1〕の核磁気
共鳴スペクトル図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 下式〔1〕で示される1−アルキル−4−ヒドロキ
    シメチル−2・6・7−トリオキサビシクロ〔2・2・
    2〕オクタン▲数式、化学式、表等があります▼〔1〕
    (上記式においてRは低級アルキル基を示す。 )
JP55011432A 1980-02-04 1980-02-04 1−アルキノル−4−ヒドロキシメチル−2,6,7−トリオキサビシクロ〔2,2,2〕オクタン Expired JPS6043354B2 (ja)

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