説明

シクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法

【課題】収率の高いシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法を提供する。
【解決手段】式(1−A)で表される化合物に含まれる2つのカルボキシ基を、Zで表される基で保護して、式(2−A)で表される化合物を得る第一工程と、
第一工程で得られた式(2−A)で表される化合物に含まれるZで表される基のいずれか一方を、酸で脱保護して、式(3−A)で表される化合物を得る第二工程とを含むシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。


(mは、0〜3の整数を表す。Zは、酸で脱離する基を表す。pは、0又は1を表す。)

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、フラットパネル表示装置(FPD)に用いられる、偏光板、位相差板などの光学フィルムに適用され得る液晶材料として、シクロアルカンに由来する構造を含む化合物が注目されている。
例えば該液晶材料を製造する際の中間体として、シクロアルカンジカルボン酸モノエステルが好ましく用いられる。
シクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法としては、アルコールと過剰のシクロヘキサンジカルボン酸クロリドとを反応させる方法、又はアルコールと過剰のシクロヘキサンジカルボン酸とを、例えばジシクロヘキシルカルボジイミドなどの縮合剤を用いて脱水縮合させる方法が知られている(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開昭62−289545号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法では、収率が低かった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、以下の[1]〜[18]を提供するものである。
【0006】
[1]式(1−A)で表される化合物に含まれる2つのカルボキシ基を、Zで表される基で保護して、式(2−A)で表される化合物を得る第一工程と、
第一工程で得られた式(2−A)で表される化合物に含まれるZで表される基のいずれか一方を、酸で脱保護して、式(3−A)で表される化合物を得る第二工程とを含むシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。


[式(1−A)、式(2−A)及び式(3−A)中、mは、0〜3の整数を表す。
Zは、メチルスルファニルメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、tert−ブトキシメチル基、4−ペンテニルオキシメチル基、2−メトキシエトキシメチル基、1−エトキシエチル基、ベンジルオキシメチル基、4−メトキシベンジルオキシメチル基、2−メトキシベンジルオキシメチル基、4−ニトロベンジルオキシメチル基、1−メチル−1−ベンジルオキシ−2−フルオロエチル基、1−メチル−1−フェノキシエチル基、1−メチル−1−メトキシエチル基、1−メチル−1−ベンジルオキシエチル基、2,2,2−トリクロロエトキシメチル基、1−[2−(トリメチルシリル)エトキシ]エチル基、テトラヒドロピラニル基、3−ブロモテトラヒドロピラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、tert−ブチル基、トリチル基、ベンジル基、4−メトキシベンジル基、3,4−ジメトキシベンジル基、4−ニトロベンジル基、1,3−ベンゾジチオラン−2−イル基、2,2,2−トリクロロエチル基、2−フェニル−2−エタノン−1−イル、シクロプロピルメチル基、−CH−O−SiR又は−SiRを表す。
、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、フェニル基又はベンジル基を表す。
pは、0又は1を表す。]
【0007】
[2]第二工程における脱保護が、脂肪族炭化水素を含む溶媒中で行われる前記[1]記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
[3]脂肪族炭化水素を含む溶媒中、脂肪族炭化水素の含有量が30質量%以上100質量%以下である前記[2]記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
[4]脂肪族炭化水素が、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン及びオクタンからなる群から選ばれる少なくとも1種である前記[2]又は[3]記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
【0008】
[5]酸が、ブレンステッド酸である前記[1]〜[4]のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
[6]酸が、トリフルオロ酢酸又はトリクロロ酢酸である前記[1]〜[5]のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
[7]酸の使用量が、式(2−A)で表される化合物1モルに対して、0.1モル以上3モル以下である前記[1]〜[6]のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
【0009】
[8]第二工程において不純物として生成する式(1−A)で表される化合物を回収する工程をさらに含み、当該工程において回収した式(1−A)で示される化合物を第一工程で再利用する前記[1]〜[7]のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
[9]さらに、第二工程において未反応の式(2−A)で表される化合物を回収する工程をさらに含み、当該工程において回収した式(2−A)で示される化合物を第二工程で再利用する前記[1]〜[8]のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
【0010】
[10]第一工程が、式(1−A)で表される化合物と、式(4−A)又は式(4−B)で表される化合物とを反応させて式(2−A)で表される化合物を得る工程である前記[1]〜[9]のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。

[式(1−A)、式(4−A)及び式(4−B)中、Wは、ハロゲン原子、トシル基、又はメシチル基を表す。
Qは、−O−又は−S−を表す。
qは、0又は1を表す。
Z、p及びmは、前記におけるものと同じ意味を表す。]
【0011】
[11]Zで表される基が、メチルスルファニルメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、2−メトキシエトキシメチル基、1−エトキシエチル基、tert−ブチルジメチルシリル基、tert−ブチルジフェニルシリル基、トリイソプロピルシリル基、テトラヒドロピラニル基又はテトラヒドロチオピラニル基である前記[1]〜[10]のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
【0012】
[12]式(1−A)で表される化合物が式(1−B)で表される化合物であり、式(2−A)で表される化合物が式(2−B)で表される化合物であり、かつそ式(3−A)で表される化合物が式(3−B)で表される化合物である前記[1]〜[11]のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
【0013】

【0014】
[式(1−B)、式(2−B)及び式(3−B)中、m及びZは、前記におけるものと同じ意味を表す。]
【0015】
[13]mが0である前記[1]〜[12]のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
[14]式(3−A)で表される化合物が、トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸モノエステルである前記[1]〜[13]のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
【0016】
[15]前記[1]〜[14]のいずれか記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法によって製造される式(3−A)で表される化合物と、式(5)で表される化合物とを反応させて、式(6)で表される化合物を得る第三工程と、
式(6)で表される化合物のZで表される基を脱保護して、式(7)で表される重合性化合物を得る第四工程とを含む重合性化合物の製造方法。
−(J−K−J−(B−A−X−H (5)

[式(5)〜式(7)中、m、Z及びpは上記と同じ意味を表す。
Xは、−O−、−S−又は−N(R17)−を表す。
は、炭素数3〜10の2価の脂環式炭化水素基、又は炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基又は該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルコキシ基、シアノ基又はニトロ基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−S−又は−N(R17)−で置き換わっていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH(−)−は、−N(−)−で置き換わっていてもよい。
は、−CR1516−、−CH−CH−、−O−、−S−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−O−C(=S)−O−、−C(=O)−N(R17)−、−N(R17)−C(=O)−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−C(=O)−S−、−S−C(=O)−、−(C=S)−S−、−S−C(=S)−、−NH−C(=O)−O−、−O−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)−NH−、−N(R17)−、−S(=O)−、−O−S(=O)−O−、−N=N−又は単結合を表す。
15及びR16は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
17は、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
及びJは、それぞれ独立に、炭素数1〜18のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜5のアルコキシ基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。
は、−O−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−C(=O)−S−、−S−C(=O)−、−(C=S)−S−、−S−C(=S)−、−NH−C(=O)−、−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)−O−、−O−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)−NH−、−O−C(=O)−O−、−N(R17)−、−S(=O)−、−O−S(=O)−O−、又は単結合を表す。
k及びlは、それぞれ独立に、1〜3の整数を表す。kが2以上の整数である場合、複数のA及びBは、互いに同一であっても異なっていてもよい。lが2以上の整数である場合、複数のJ、J及びKは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
は、重合性基を表す。]
【0017】
[16]Pが、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基である前記[15]記載の重合性化合物の製造方法。
[17]第四工程が、酸で脱保護する工程である前記[15]又は[16]記載の重合性化合物の製造方法。
[18]酸が、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素、硝酸、硫酸、p−トルエンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸ピリジニウム、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸及びメタンスルホン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種である前記[17]記載の重合性化合物の製造方法。
【発明の効果】
【0018】
本発明のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法によれば、高収率でシクロアルカンジカルボン酸モノエステルを得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法は、式(1―A)で表される化合物(以下「化合物(1−A)」という場合がある)に含まれるシクロアルカンジカルボン酸の2つのカルボキシ基をともにZで表される基で保護して、式(2―A)で表される化合物(以下「化合物(2−A)」という場合がある)を得る第一工程と、化合物(2−A)に含まれる2つのZで表される基のうちいずれか一方を酸で脱保護して式(3−A)で表される化合物(以下「化合物(3−A)」という場合がある)を得る第二工程を含むシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法である。
【0020】

【0021】
式(1−A)〜式(3−A)中、mは0〜3の整数であり、好ましくは0である。pは0又は1であり、好ましくは1である。
Zで表される基は、メチルスルファニルメチル基(−CH−SCH)、メトキシメチル基、エトキシメチル基、tert−ブトキシメチル基、4−ペンテニルオキシメチル基、2−メトキシエトキシメチル基、1−エトキシエチル基、ベンジルオキシメチル基、4−メトキシベンジルオキシメチル基、2−メトキシベンジルオキシメチル基、4−ニトロベンジルオキシメチル基、1−メチル−1−ベンジルオキシ−2−フルオロエチル基、1−メチル−1−フェノキシエチル基、1−メチル−1−メトキシエチル基、1−メチル−1−ベンジルオキシエチル基、2,2,2−トリクロロエトキシメチル基、1−[2−(トリメチルシリル)エトキシ]エチル基、テトラヒドロピラニル基、3−ブロモテトラヒドロピラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、tert−ブチル基、トリチル基、ベンジル基、4−メトキシベンジル基、3,4−ジメトキシベンジル基、4−ニトロベンジル基、1,3−ベンゾジチオラン−2−イル基、2,2,2−トリクロロエチル基、2−フェニル−2−エタノン−1−イル、シクロプロピルメチル基、−CH−O−SiR又は−SiRである。
、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、フェニル基又はベンジル基である。
【0022】
炭素数1〜8のアルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ヘキシル基及びオクチル基などが挙げられる。
炭素数1〜8のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、tert−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基及びオクチルオキシ基などが挙げられる。
【0023】
−CH−O−SiRで表される基としては、例えば、例えば、トリメチルシリルオキシメチル基、イソプロピルジメチルシリルオキシメチル基、tert−ブチルジメチルシリルオキシメチル基、tert−ブチルジフェニルシリルオキシメチル基、トリベンジルシリルオキシメチル基、トリイソプロピルシリルオキシメチル基、ジ−tert−ブチルメチルシリルオキシメチル基等が挙げられる。
−SiRで表される基としては、例えば、トリメチルシリル基、イソプロピルジメチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基、tert−ブチルジフェニルシリル基、トリベンジルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ジ−tert−ブチルメチルシリル基等が挙げられる。
【0024】
中でも、メチルスルファニルメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、2−メトキシエトキシメチル基、1−エトキシエチル基、tert−ブチルジメチルシリル基、tert−ブチルジフェニルシリル基、トリイソプロピルシリル基、テトラヒドロピラニル基又はテトラヒドロチオピラニル基が好ましい。Zで表される基がこれらの基であると、温和な条件で化合物(2−A)を得ることができる。
【0025】
化合物(1−A)〜化合物(3−A)は、それぞれ式(1−B)〜式(3−B)で表される化合物であることが好ましい。
【0026】

【0027】
[式(1−B)〜式(3−B)中、m、及びZは、上記と同じ意味を表す。]
【0028】
化合物(1−B)は、トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸であり、化合物(2−B)は、トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジエステルであり、化合物(3−B)は、トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸モノエステルであることが好ましい。
化合物(1−B)として、トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸を用いると、化合物(2−B)として、トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジエステルが得られ、化合物(3−B)として、トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸モノエステルが得られる。
【0029】
第一工程は、式(1−A)で表される化合物に含まれる2つのカルボキシ基を、Zで表される基で保護して、式(2−A)で表される化合物を得る工程である。
【0030】

【0031】
[式(1−A)及び式(2−A)中、Z、m及びpは上記と同じ意味を表す。]
化合物(1−A)に含まれる2つのカルボキシ基をZで表される基で保護する方法としては。例えば、塩基存在下で化合物(1−A)と式(4−A)で表される化合物(以下「化合物(4―A)」という場合がある)とを反応させる方法(第1の方法)、化合物(2−A)と、式(4−B)で表される化合物(以下「化合物(4−B)」という場合がある)又は式(4−B’)で表される化合物(以下「化合物(4−B’)」という場合がある)とを反応させる方法(第2の方法)、化合物(2−A)と式(4−C)で表される化合物(以下「化合物(4―C)」という場合がある)とを反応させる方法(第3の方法)、化合物(1−A)と塩基とから塩(1−A’)を得た後、塩(1−A’)と化合物(4―A)とを反応させる方法(第4の方法)が挙げられる。
【0032】
Z−W (4−A)
[式(4−A)中、Wは、ハロゲン原子、トシル基、又はメシチル基を表す。]
【0033】

【0034】
[式(4−B)中、qは、0又は1を表す。]
【0035】

【0036】
[式(4−B’)中、RL1は、メチル基、エチル基、フェニル基、ベンジル基又はトリメチルシリルエチル基を表す。RL2は、水素原子、メチル基又はフッ素原子を表す。]
【0037】
Z−OH (4−C)
[式(4−C)中、Zは、前記におけるものと同じ意味を表す。]
【0038】

【0039】
[式(1−A’)中、Mは、アルカリ金属原子を表す。Z、pおよびmは、前記におけるものと同じ意味を表す。]
【0040】
第1の方法は、有機溶媒中、塩基存在下で化合物(1−A)と、化合物(4―A)とを反応させ、必要に応じて、反応で生成する不純物の塩を除去することによって化合物(2−A)が得られる。
【0041】
前記塩基としては、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、N−メチルモルホリン、ジメチルアミノピリジン、ジメチルアニリンなどの有機塩基;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム等のアルカリ金属炭酸塩、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩、フッ化セシウムなどの無機塩基;が挙げられる。塩基として有機塩基を用いる場合、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、N−メチルモルホリン、ジメチルアミノピリジンが好ましく、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジンがより好ましい。無機塩基を用いる場合、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウムが好ましく、水酸化カリウム、炭酸カリウムがより好ましい。また、無機塩基を用いる場合には、18−クラウン−6等のクラウンエーテル、テトラブチルアンモニウムブロミド等の第四級アンモニウム塩などの相間移動触媒を併用することもできる。
塩基の添加量は、化合物(1−A)1モルに対して2〜5モルであることが好ましい。
式(4−A)において、Wは、ハロゲン原子であることが好ましく、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であることがより好ましく、塩素原子または臭素原子であることが特に好ましい。
【0042】
化合物(4−A)としては、メチルスルファニルクロロメタン、メチルスルファニルブロモメタン、メトキシクロロメタン、メトキシブロモメタン、クロロメトキシエタン、ブロモメトキシエタン、2−メトキシエトキシメチルクロリド、2−メトキシエトキシメチルブロミド、エトキシエチルクロリド、エトキシエチルブロミド、ベンジルオキシメチルクロリド、ベンジルオキシメチルブロミド、4−メトキシベンジルオキシメチルクロリド、4−ニトロベンジルオキシメチルクロリド、2−メトキシフェニルオキシメチルクロリド、tert−ブトキシメチルクロリド、tert−ブトキシメチルブロミド、4−ペンテニルオキシメチルクロリド、1−[2−(トリメチルシリル)エトキシ]エチルクロリド、1−クロロメトキシ−2,2,2−トリクロロエタン、1−[2−(トリメチルシリル)エトキシ]エチルクロリド、1−メチル−1−メトキシエチルクロリド、1−メチル−1−ベンジルオキシエチルクロリド、1−メチル−1−ベンジルオキシ−2−フルオロエチルクロリド、1−メチル−1−フェノキシエチルクロリド、tert−ブチルクロリド、tert−ブチルブロミド、トリチルクロリド、トリチルブロミド、1,3−ベンゾジチオラン−2−クロリド、トリメチルクロロシラン、トリメチルブロモシラン、イソプロピルジメチルクロロシラン、イソプロピルジメチルブロモシラン、tert−ブチルジメチルクロロシラン、tert−ブチルジメチルブロモシラン、tert−ブチルジフェニルクロロシラン、tert−ブチルジフェニルブロモシラン、トリベンジルクロロシラン、トリベンジルブロモシラン、トリイソプロピルクロロシラン、トリイソプロピルブロモシラン、ジ−tert−ブチルメチルクロロシラン、ジ−tert−ブチルメチルブロモシラン、トリメチルシリルオキシクロロメタン、2−フェニル−2−エタノン−1−イルクロリド、1,1,1,2−テトラクロロエタン、クロロメチルシクロプロパン等が挙げられる。これらは、市販されているものを用いることができる。
【0043】
反応の溶媒としては、アルコール溶媒以外の水溶性溶媒又は疎水性溶媒が好ましい。アルコール溶媒以外の水溶性溶媒としては、アセトン等の水溶性ケトン溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル等の水溶性エーテル溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等の水溶性アミド溶媒、ジメチルスルホキシド等の水溶性スルホキシド溶媒等が挙げられる。疎水性溶媒としては、トルエン、ベンゼン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素溶媒、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン等の疎水性ケトン溶媒、ペンタン、ヘキサン又はヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒、アセトニトリル等のニトリル系溶媒;乳酸エチル、酢酸エチル等のエステル系溶媒;クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、テトラクロロエタン、トリクロロエタン等のハロゲン系溶媒;などが挙げられる。
中でも、水溶性エーテル溶媒、水溶性アミド溶媒水溶性スルホキシド溶媒、芳香族炭化水素溶媒、疎水性ケトン溶媒、ハロゲン系溶媒が好ましく、ハロゲン系溶媒がより好ましい。
これら有機溶媒は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
【0044】
化合物(4−A)の使用量は、化合物(1−A)1モルに対して、好ましくは1.8〜3モル、より好ましくは1.97〜2.7モル、特に好ましくは2〜2.7モルである。溶媒の量は、化合物(1−A)と化合物(4−A)との合計量に対して、好ましくは100〜1500質量%、より好ましくは100〜1000質量%、特に好ましくは200〜600質量%である。
【0045】
反応温度は、好ましくは−20〜140℃、より好ましくは0〜100℃、特に好ましくは15〜45℃である。
反応時間は、好ましくは1分〜72時間、より好ましくは1〜48時間、特に好ましくは1〜24時間である。
【0046】
第2の方法では、有機溶媒中で、化合物(1−A)と、化合物(4−B)又は化合物(4−B)’との反応により、化合物(2−A)が得られる。反応は、酸触媒存在下で行うことが好ましい。
酸触媒としては、p−トルエンスルホン酸、ピリジニウムp−トルエンスルホン酸、塩酸水溶液、硫酸、トリフルオロ酢酸が用いられる。酸触媒の添加量は、化合物(1−A)1モルに対して0.005〜0.2モルであることが好ましい。
【0047】

【0048】
qは、0又は1である。Qは−O−、又は−S−である。
L1は、メチル基、エチル基、フェニル基、ベンジル基又はトリメチルシリルエチル基である。
L2は、水素原子、メチル基又はフッ素原子である。
【0049】
反応に用いられる有機溶媒としては具体的に、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン又はメチルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒;ペンタン、ヘキサン又はヘプタンなどの脂肪族炭化水素溶媒;トルエン、キシレン、ベンゼン又はクロロベンゼンなどの芳香族炭化水素溶媒、アセトニトリルなどのニトリル系溶媒;テトラヒドロフラン、ジメトキシエタンなどのエーテル系溶媒;乳酸エチルなどのエステル系溶媒;クロロホルム、ジクロロメタンなどのハロゲン系溶媒;などが挙げられる。これら有機溶媒は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
【0050】
化合物(4−B)としては、具体的に、ジヒドロピラン、3−ブロモジヒドロピラン、ジヒドロチオピラン、ジヒドロフラン、ジヒドロチオフラン等が挙げられる。
化合物(4−B’)としては、具体的に、ビニルメチルエーテルビニルエチルエーテル、ビニルフェニルエーテル、ビニルベンジルエーテル、トリメチルシリルエチルビニルエーテル等が挙げられる。
【0051】
化合物(4−B)又は化合物(4−B’)の使用量は、化合物(1−A)1モルに対して、好ましくは1.9〜5モル、より好ましくは1.9〜4モル、特に好ましくは2.2〜4モルである。溶媒の使用量は、化合物(1−A)と化合物(4−B)又は化合物(4−B’)との合計量に対して、好ましくは100〜1200質量%、より好ましくは100〜800質量%、特に好ましくは200〜600質量%である。
反応温度は、好ましくは0〜120℃、より好ましくは0〜60℃、特に好ましくは0〜40℃である。
反応時間は、好ましくは1分〜72時間、より好ましくは1〜48時間、特に好ましくは1〜24時間である。
【0052】
第3の方法では、有機溶媒中で化合物(1−A)と化合物(4−C)とを、脱水縮合すれば化合物(2−A)が得られる。脱水縮合反応においては、縮合剤を用いることが好ましい。
Z−OH (4−C)
[式(4−C)中、Zは上記と同じ意味を表す。]
【0053】
縮合剤としては、1−シクロヘキシル−3−(2−モルホリノエチル)カルボジイミドメト−パラ−トルエンスルホネート、ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(水溶性カルボジイミド:WSCとして市販)、ビス(2、6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド、ビス(トリメチルシリル)カルボジイミドなどのカルボジイミド、2−メチル−6−ニトロ安息香酸無水物、2,2’−カルボニルビス−1H−イミダゾール、1,1’−オキサリルジイミダゾール、ジフェニルホスフォリルアジド、1(4−ニトロベンゼンスルフォニル)−1H−1、2、4−トリアゾール、1H−ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、1H−ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリス(ジメチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、N,N,N’,N’−テトラメチル−O−(N−スクシンイミジル)ウロニウムテトラフルオロボレート、N−(1,2,2,2−テトラクロロエトキシカルボニルオキシ)スクシンイミド、N−カルボベンゾキシスクシンイミド、O−(6−クロロベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート、O−(6−クロロベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート、2−ブロモ−1−エチルピリジニウムテトラフルオロボレート、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムクロリド、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムヘキサフルオロホスフェート、2−クロロ−1−メチルピリジニウムアイオダイド、2−クロロ−1−メチルピリジニウム パラートルエンスルホネート、2−フルオロ−1−メチルピリジニウム パラートルエンスルホネート、トリクロロ酢酸ペンタクロロフェニルエステル等が挙げられる。縮合剤の使用量は、化合物(2−A)の量に対して、150〜250モル%であることが好ましい。
【0054】
縮合反応の溶媒としては、第1の方法と同様の溶媒が挙げられる。これら有機溶媒は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
【0055】
化合物(4−C)の使用量は、化合物(1−A)1モルに対して、好ましくは1.8〜3モル、より好ましくは1.97〜2.7モル、特に好ましくは2〜2.7モルである。溶媒の使用量は、化合物(1−A)と化合物(4−C)との合計量に対して、好ましくは100〜1500質量%、より好ましくは100〜800質量%、特に好ましくは100〜500質量%である。
反応温度は、好ましくは−20〜120℃、より好ましくは0〜80℃、特に好ましくは0〜45℃である。
反応時間は、好ましくは1分〜72時間、より好ましくは1〜48時間、特に好ましくは1〜24時間である。
【0056】
第4の方法では、化合物(1−A)と塩基(第一の塩基)とから塩(1−A’)を得た後、塩(1−A’)と化合物(4―A)とを反応させることにより化合物(2―A)を得ることができる。塩(1−A’)と化合物(4―A)との反応は、第二の塩基存在下で行ってもよい。
【0057】

【0058】
[式(1−A’)中、Z、p及びmは、前記と同じ意味を表す。Mは、アルカリ金属を表す。]
Mとしては、ナトリウム、カリウム、セシウムが好ましく、カリウムがより好ましい。
【0059】
化合物(1−A)と第一の塩基との反応は、溶媒中で両者を混合することにより行われる。該溶媒としては、水、メタノール、エタノールなど第一の塩基を溶解する溶媒が好ましい。中でもメタノール、エタノールがより好ましい。
【0060】
前記第一の塩基としては、無機塩基が好ましい。無機塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム等のアルカリ金属水酸化物;炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム等のアルカリ金属炭酸塩;炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩;フッ化セシウムなどが挙げられる。中でも、第一の塩基としては、化合物(1−A)のカルボキシ基と効率よく反応するため、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムがより好ましく、溶媒への溶解性が高いため、水酸化カリウムが特に好ましい。また第一の塩基との反応の際には、18−クラウン−6等のクラウンエーテル、テトラブチルアンモニウムブロミド等の第四級アンモニウム塩などの相間移動触媒を併用することもできる。
第一の塩基の添加量は、化合物(1−A)1モルに対して2〜3.5モルであることが好ましい。
【0061】
反応温度は、好ましくは−20〜80℃、より好ましくは−5〜80℃、特に好ましくは0〜45℃である。
反応時間は、好ましくは1分〜72時間、より好ましくは1〜48時間、特に好ましくは1〜24時間である。
【0062】
反応終了後、得られた反応混合物を濃縮する方法、塩(1−A’)の貧溶媒と反応混合物とを混合し、得られた混合物を濾取する方法により、塩(1−A’)を取り出すこともできる。操作が容易であることから、塩(1−A’)の貧溶媒と反応混合物とを混合し、得られた混合物を濾取する方法が好ましい。塩(1−A’)の貧溶媒としては、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素溶媒;クロロホルム、ジクロロメタンなどのハロゲン溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタンなどのエーテル溶媒などが挙げられ、好ましくは、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエンである。
【0063】
得られた塩(1−A’)が水分を含有する場合、得られた塩(1−A’)を乾燥し、乾燥後の塩(1−A’)と化合物(4−A)とを反応させてもよいし、得られた塩(1−A’)をそのまま化合物(4−A)と反応させてもよい。製造工程が簡略化されるので、得られた塩(1−A’)を乾燥することなく、そのまま化合物(4−A)と反応させることが好ましい。
【0064】
続いて、塩(1−A’)と化合物(4―A)とを溶媒中で反応させる。化合物(4−A)の使用量は、塩(1−A’)1モルに対して、好ましくは1.8〜3モル、より好ましくは1.97〜2.7モル、特に好ましくは2〜2.3モルである。溶媒の使用量は、塩(1−A’)と化合物(4−A)との合計量に対して、好ましくは100〜1500質量%、より好ましくは100〜1000質量%、特に好ましくは200〜800質量%である。
【0065】
反応温度は、好ましくは−20〜140℃、より好ましくは0〜100℃、特に好ましくは0〜45℃である。
反応時間は、好ましくは1分〜72時間、より好ましくは1〜48時間、特に好ましくは1〜24時間である。
【0066】
塩(1−A’)と化合物(4―A)との反応で用いられる溶媒としては、アルコール溶媒以外の水溶性溶媒又は疎水性溶媒が好ましい。アルコール溶媒以外の水溶性溶媒としては、アセトン等の水溶性ケトン溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル等の水溶性エーテル溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等の水溶性アミド溶媒;ジメチルスルホキシド等の水溶性スルホキシド溶媒等が挙げられる。疎水性溶媒としては、トルエン、ベンゼン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素溶媒;メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン等の疎水性ケトン溶媒;ペンタン、ヘキサン又はヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒;アセトニトリル等のニトリル溶媒;乳酸エチル、酢酸エチル等のエステル溶媒;クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、テトラクロロエタン、トリクロロエタン等のハロゲン溶媒;などが挙げられる。
中でも、芳香族炭化水素溶媒、疎水性ケトン溶媒、ハロゲン溶媒などの疎水性溶媒がより好ましく、トルエン、キシレン、ジクロロメタン、クロロホルムが特に好ましく、トルエン、キシレンがさらに好ましい。これらの疎水性溶媒を用いることにより、水分を含有する塩(1−A’)を用いても、収率よく、化合物(2−A)を得ることができる。
これら有機溶媒は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
【0067】
また該反応の際には、18−クラウン−6等のクラウンエーテル、テトラブチルアンモニウムブロミド等の第四級アンモニウム塩などの相間移動触媒を併用することもできる。
【0068】
水分を含む塩(1−A’)を用いる場合、当該水分による起因する副反応(例えば、化合物(4−A)と水との反応)の進行を抑制するため、無水硫酸ナトリウム、無水硫酸マグネシウム、モレキュラーシーブ等の脱水剤の存在下で、塩(1−A’)と化合物(4―A)との反応を行ってもよい。
また、塩(1−A’)と化合物(4−A)との反応を塩基(第二の塩基)存在下で行ってもよい。水分を含む塩(1−A’)を用いた場合、化合物(4−A)と水との反応により、酸が生成するが、塩(1−A’)と化合物(4−A)との反応を第二の塩基存在下で行うことにより、生成した酸が第二の塩基により中和され、酸による化合物(2―A)の分解を抑制することができ、化合物(2−A)を収率よく得ることができる。
【0069】
前記第二の塩基としては、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、N−メチルモルホリン、ジメチルアミノピリジン、ジメチルアニリンなどの有機塩基;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム等のアルカリ金属炭酸塩、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩、フッ化セシウムなどの無機塩基;が挙げられる。塩基としては無機塩基がより好ましい。第二の塩基として有機塩基を用いる場合、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、N−メチルモルホリン、ジメチルアミノピリジンがより好ましく、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジンが特にこのましい。第二の塩基として無機塩基を用いる場合には、炭酸カリウム、炭酸セシウムがより好ましく、炭酸カリウムが特に好ましい。また無機塩基を用いる場合には、18−クラウン−6等のクラウンエーテル、テトラブチルアンモニウムブロミド等の第四級アンモニウム塩などの相間移動触媒を併用することもできる。
第二の塩基の添加量は、塩(1−A’)1モルに対して0.5〜2モルであることが好ましい。
【0070】
第1の方法、第2の方法、第3の方法及び第4の方法のいずれかにより、シクロアルカンジカルボン酸に含まれるカルボキシ基をZで表される基で保護できる。
中でも、反応条件がより温和であることから、第1の方法、第2の方法又は第4の方法が好ましい。
また、Zで表される基としては、第1の方法、第2の方法又は第4の方法で保護できる基が好ましい。
【0071】
かかるZで表される基としては、メチルスルファニルメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、2−メトキシエトキシメチル基、1−エトキシエチル基、tert−ブチルジメチルシリル基、tert−ブチルジフェニルシリル基、トリイソプロピルシリル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロチオピラニル基が挙げられる。
【0072】
また生成した化合物(2−A)が安定性に優れることから第1の方法又は第4の方法で保護できる基であることがより好ましい。
【0073】
かかるZで表される基としては、メチルスルファニルメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、2−メトキシエトキシメチル基、tert−ブチルジメチルシリル基、tert−ブチルジフェニルシリル基、トリイソプロピルシリル基が挙げられる。
【0074】
化合物(2−A)の好ましい例として、具体的に、式(2−A−1)〜式(2−A−38)で表される化合物が挙げられる。中でも、式(2−A−1)〜式(2−A−5)で表される化合物が好ましい。
【0075】

【0076】

【0077】

【0078】

【0079】


【0080】
第二工程は、第一工程で得られた式(2−A)で表される化合物に含まれるZで表される基のいずれか一方を、酸で脱保護して、式(3−A)で表される化合物を得る工程である。
【0081】

【0082】
[式(2−A)及び式(3−A)中、Z、m及びpは上記と同じ意味を表す。]
【0083】
脱保護に用いられる酸としては、ブレンステッド酸、及びルイス酸が挙げられる。
ブレンステッド酸としては、具体的に、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硝酸、硫酸等の無機ブレンステッド酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、p−トルエンスルホン酸、ピリジニウムp−トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、メタンスルホン酸、トリフロオロメタンスルホン酸等の有機ブレンステッド酸が挙げられる。
【0084】
ルイス酸としては、五フッ化リン、三フッ化ホウ素、三臭化ホウ素、塩化アルミニウム、塩化チタン、塩化スズ、塩化アンチモン、三塩化鉄、臭化亜鉛、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体などが挙げられる。取り扱いが容易であることから、塩化アルミニウム、塩化チタン、塩化スズ、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体がより好ましく、安価であることから塩化アルミニウム、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体がより好ましい。
【0085】
前記酸としては、ブレンステッド酸が好ましく、これらの酸であると、有機溶媒への溶解性が高く、有機溶媒を用いて均一系で脱保護することができることから、有機ブレンステッド酸がより好ましい。
中でも、有機溶媒への溶解性が高く、かつ高い酸性度を有することから、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、メタンスルホン酸、トリフロオロメタンスルホン酸がさらに好ましく、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、メタンスルホン酸が特に好ましい。
また、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、メタンスルホン酸であると、取り扱いが容易で安価であり、反応液からの除去が容易であることから特に好ましい。
【0086】
脱保護は、例えば、「Protective Groups in Organic Synthesis−THIRD EDITION」(Greene Wuts著、 WILEY−INTERSCIENCE社)に記載されている方法を用いてもよい。
【0087】
酸の使用量は、化合物(2−A)1モルに対して0.1モル以上3モル以下が好ましく、0.1モル以上2.0モル以下がより好ましく、0.1モル以上1.8モル以下が特に好ましい。
【0088】
酸に加えて、脱保護を促進するために、チオアニソール、トリエチルシラン、アニソール等を添加剤として併用してもよい。
【0089】
化合物(2−A)の脱保護反応は、溶媒中で行われる。該溶媒としては、脂肪族炭化水素を含む溶媒が好ましい。ここで、脂肪族炭化水素とは、直鎖状、分枝鎖状及び環式の脂肪族炭化水素を意味する。
例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン等が挙げられる。
中でも、飽和脂肪族炭化水素が好ましく、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサンがより好ましい。
溶媒が脂肪族炭化水素を含む溶媒であると、得られる化合物(3−A)の反応混合物への溶解性が低くなる傾向があり、精製が容易になるため好ましい。
脂肪族炭化水素としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサンがより好ましく、取り扱いが容易であることから、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサンがさらに好ましく、安価であることからヘプタンが特に好ましい。
【0090】
脂肪族炭化水素以外の溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼンなどの芳香族炭化水素溶媒、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジオキサンなどのエーテル系溶媒;乳酸エチルなどのエステル系溶媒;クロロホルムなどのハロゲン系溶媒;などが挙げられる。またこれらの溶媒を単独で用いても、2種以上混合して用いてもよい。
【0091】
脂肪族炭化水素以外の溶媒は、脂肪族炭化水素と混合して用いることが好ましい。脂肪族炭化水素以外の溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼンなどの芳香族炭化水素溶媒が好ましい。溶媒中、脂肪族炭化水素の含有量がが30質量%以上100質量%以下であることが好ましく、50質量%以上100質量%以下であることがより好ましく、75質量%以上100質量%以下であることが特に好ましい。
【0092】
溶媒の使用量は、化合物(2−A)の量に対して、好ましくは100〜1200質量%、より好ましくは100〜1000質量%、特に好ましくは200〜800質量%である。
反応温度は、好ましくは−80〜160℃、より好ましくは−15〜100℃、特に好ましくは0〜60℃である。
反応時間は、好ましくは1分〜72時間、より好ましくは1〜48時間、特に好ましくは3〜48時間である。
【0093】
化合物(3−A)の好ましい例として、具体的に、式(3−A−1)〜式(3−A−38)が挙げられる。
【0094】

【0095】

【0096】

【0097】

【0098】

【0099】
後述するように、化合物(3−A)は重合性化合物の合成中間体として有用である。
【0100】
第二工程で化合物(2−A)を酸と作用させると、2つのZで表される基がともに脱保護された化合物(1−A)と、目的化合物である一方のZで表される基が脱保護された化合物(3−A)と、未反応の化合物(2−A)とを含む反応混合物(以下「混合物(A)」という場合がある)が得られる。得られた混合物(A)を、例えば、濃縮することにより、化合物(3−A)を含む残渣が得られ、該残渣を、混合物(A)から精製された化合物(3−A)を得るためには、例えば、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、ヘキサン、ヘプタンなど脂肪族炭化水素溶媒への再沈殿精製、メタノール、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、テトラヒドロフラン、アセトン、N−メチルピロリドンなどの水溶性有機溶媒あるいは該水溶性有機溶媒と水の混合溶媒による洗浄、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素溶媒、トルエンなどの芳香族溶媒等による抽出などの方法を用いればよい。上記方法は単独で用いても、複数組み合わせてもよい。
【0101】
さらに上記の精製方法において、混合物(A)から化合物(1−A)を回収し、回収された化合物(1−A)を第一工程で再利用することもできる。
また、混合物(A)から化合物(2−A)を回収し、回収された化合物(2−A)を第二工程で再利用することもできる。
【0102】
混合物(A)から化合物(2−A)を回収する方法としては、第二工程終了後、反応溶液を冷却し、析出した化合物(3−A)及び化合物(1−A)を含む固形分を濾過により分離し、得られた濾液を濃縮する方法が挙げられる。また、第二工程で、化合物(3−A)の溶解度が高い溶媒を用いた場合、濃縮等により、反応混合物中の溶媒を、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素に置換した後、析出した化合物(3−A)および化合物(1−A)を含む固形分を濾過により分離し、得られた濾液を濃縮することによって、化合物(2−A)を回収することができる。
【0103】
一方、混合物(A)から化合物(1−A)を回収する方法としては、混合物(A)と非極性有機溶媒とを混合することにより、化合物(1−A)を固体として析出させ、析出した化合物(1−A)を濾過等により取り出す方法が挙げられる。非極性有機溶媒としては、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素溶媒、トルエンなどの芳香族炭化水素溶媒を用いることが好ましい。これら非極性有機溶媒への化合物(1−A)の溶解度が低く、濾液への化合物(1−A)の溶解を抑制することができ、化合物(1−A)を、高い回収率で回収することができる。
【0104】
化合物(1−A)の濾過する場合、セライト、シリカゲル等を濾過助剤として用いてもよい。この場合、濾過助剤と化合物(1−A)との混合物から、アセトンなどの極性溶媒により化合物(1−A)を抽出し、得られる抽出液を濃縮することにより、化合物(1−A)を回収できる。混合物(A)から、化合物(2−A)を回収した後、化合物(1−A)を回収してもよいし、混合物(A)から化合物(1−A)を回収した後、化合物(2−A)を回収してもよい。
【0105】
混合物(A)からまず化合物(2−A)を回収した後化合物(1−A)を回収し、化合物(3−A)を得る方法としては、以下に示す方法が挙げられる。混合物(A)への化合物(3−A)の溶解度が高い場合は、混合物(A)に含まれる第二工程のの溶媒をヘプタン、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素溶媒に置換し、化合物(1−A)と化合物(3−A)とを含む固形分と、化合物(2−A)を含む濾液とが得られる。該濾液を濃縮することにより、化合物(2−A)を回収することができる。得られた前記固形分とクロロホルムなどのハロゲン化炭化水素溶媒又はトルエンなどの芳香族炭化水素溶媒とを混合し、得られた混合物を濾過することにより、固体の化合物(1−A)を取り出すことができる。濾過により得られた濾液を濃縮することにより、化合物(3−A)を回収することができる。
【0106】
混合物(A)からまず化合物(1−A)を回収した後化合物(2−A)を回収し、化合物(3−A)を得る方法としては、以下に示す方法が挙げられる。混合物(A)を濃縮し、得られる濃縮残渣と、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素溶媒又はトルエンなどの芳香族炭化水素溶媒とを混合し、濾過することにより固体の化合物(1−A)を回収することができる。濾過により得られた濾液を濃縮し、得られた濃縮残渣と、ヘプタン、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素溶媒とを混合し、濾過することにより固体の化合物(3−A)を取り出すことができ、濾液を濃縮することにより化合物(2−A)を回収することができる。脂肪族炭化水素溶媒は、化合物(3−A)の溶解性が低い傾向がある一方で、化合物(2−A)の溶解度が高い傾向があるため、化合物(2−A)と化合物(3−A)とを分離回収するために好ましく用いられる。
【0107】
本発明の重合性化合物の製造方法は、前記第一工程および第二工程を含む製造方法によって製造された化合物(3−A)と、式(5)で表される化合物(以下「化合物(5)」という場合がある)とを反応させて、式(6)で表される化合物(以下「化合物(6)」という場合がある)を得る第三工程と、第三工程で得られた化合物(6)のZで表される基を脱保護して、式(7)で表される重合性化合物(以下「重合性化合物(7)」という場合がある)を得る第四工程とを含む。
【0108】
−(J−K−J−(B−A−X−H (5)

【0109】
式(5)〜式(7)中、m、Z及びpは上記と同じ意味を表す。
Xは、−O−、−S−又は−N(R17)−であり、好ましくは−O−である。
は、重合性基を表す。
【0110】
は、炭素数3〜10の2価の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水素基であり、該脂環式炭化水素基又は該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルコキシ基、シアノ基又はニトロ基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−S−又は−N(R17)−で置き換わっていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH(−)−は、−N(−)−で置き換わっていてもよい。
【0111】
2価の脂環式炭化水素基としては、式(g−1)〜式(g−4)で表される基が挙げられる。脂環式炭化水素基に含まれる−CH−が、−O−、−S−又は−N(R17)−に置き換わった2価の脂環式炭化水素基としては、式(g−5)〜式(g−8)で表される基が挙げられる。脂環式炭化水素基に含まれる−CH(−)−が、−N(−)−に置き換わった2価の脂環式炭化水素基としては、式(g−9)〜式(g−10)で表される基が挙げられる。5員環又は6員環の脂環式炭化水素基であることが好ましい。
【0112】

【0113】
2価の脂環式炭化水素基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜4のアルコキシ基;トリフルオロメチル基等の炭素数1〜4のフルオロアルキル基;トリフルオロメトキシ基等の炭素数1〜4のフルオロアルコキシ基;シアノ基;ニトロ基;で置換されていてもよい。
【0114】
2価の脂環式炭化水素基としては、式(g−1)で表される基であることが好ましく、1,4−シクロヘキサンジイル基であることがさらに好ましく、trans−1,4−シクロへキサンジイル基であることが特に好ましい。
【0115】
炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水素基としては、例えば、式(a−1)〜式(a−8)で表される基が挙げられる。
【0116】

【0117】
2価の芳香族炭化水素基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子;メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基などの炭素数1〜4のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基などの炭素数1〜4のアルコキシ基;トリフルオロメチル基;トリフルオロメチルオキシ基;シアノ基;ニトロ基;で置換されていてもよい。
【0118】
2価の芳香族炭化水素基としては、1,4−フェニレン基が好ましい。
【0119】
は、−CR1516−、−CH−CH−、−O−、−S−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−O−C(=S)−O−、−C(=O)−N(R17)−、−N(R17)−C(=O)−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−C(=O)−S−、−S−C(=O)−、−(C=S)−S−、−S−C(=S)−、−NH−C(=O)−O−、−O−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)−NH−、−N(R17)−、−S(=O)−、−O−S(=O)−O−、−N=N−又は単結合である。
中でも、−CH−CH−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)−、−O−CH−、−CH−O−又は単結合であることが好ましく、−C(=O)−O−又はO−C(=O)−がより好ましい。
【0120】
15及びR16は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
17は、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
炭素数1〜4のアルキル基としては、例えば、前記と同じものが挙げられる。
【0121】
及びJは、それぞれ独立に、炭素数1〜18のアルカンジイル基であり、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜5のアルコキシ基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。
炭素数1〜12のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパンジイル基、ブタンジイル基、ペンタンジイル基、ヘキサンジイル基、オクタンジイル基、デカンジイル基等が挙げられる。
該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜5のアルコキシ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;で置換されていてもよい。
及びJは、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルカンジイル基であることが好ましい。
【0122】
は、−O−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−C(=O)−S−、−S−C(=O)−、−(C=S)−S−、−S−C(=S)−、−NH−C(=O)−、−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)−O−、−O−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)−NH−、−O−C(=O)−O−、−N(R17)−、−S(=O)−、−O−S(=O)−O−又は単結合である。
は、−O−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−又は単結合であることが好ましい。
【0123】
k及びlは、それぞれ独立に、1〜3の整数である。kが2以上の整数である場合、複数のA及びBは、互いに同一であっても異なっていてもよい。lが2以上の整数である場合、複数のJ、J及びKは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
kは、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
lは、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
【0124】
は、重合性基である。重合性基とは、重合反応に関与し得る基を含む基である。重合反応に関与し得る基としては具体的には、ビニル基、p−(2−フェニルエテニル)フェニル基、アクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイル基、メタクリロイルオキシ基、カルボキシ基、メチルカルボニル基、ヒドロキシ基、カルバモイル基、炭素数1〜4のアルキルアミノ基、アミノ基、ホルミル基、−N=C=O、−N=C=S、オキシラニル基、オキセタニル基等が挙げられる。かかる重合性基としては、重合反応に関与し得る基、並びに、重合反応に関与し得る基及びBで表される基又はKで表される基が結合した基が挙げられる。中でも、光重合に適するという点で、ラジカル重合性基又はカチオン重合性基が好ましく、取り扱いが容易で、製造も容易であるという点で、アクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイル基又はメタクリロイルオキシ基が好ましく、重合性が高いという点で、アクリロイル基又はアクリロイルオキシ基がより好ましい。
【0125】
前記第一工程および第二工程を含む製造方法によって製造された化合物(3−A)と化合物(5)とを反応させて、化合物(6)を得る工程である。
【0126】

[式(2−A)及び式(3−A)中、Z、m、p、X、A、B、J、J、K、k及びlは上記と同じ意味を表す。]
【0127】
化合物(3−A)と化合物(5)との反応は、縮合剤の存在下で行うことが好ましい。
【0128】
縮合剤としては、1−シクロヘキシル−3−(2−モルホリノエチル)カルボジイミドメト−パラ−トルエンスルホネート、ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(水溶性カルボジイミド:WSCとして市販)、ビス(2、6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド、ビス(トリメチルシリル)カルボジイミドなどのカルボジイミド、2−メチル−6−ニトロ安息香酸無水物、2,2’−カルボニルビス−1H−イミダゾール、1,1’−オキサリルジイミダゾール、ジフェニルホスフォリルアジド、1(4−ニトロベンゼンスルフォニル)−1H−1、2、4−トリアゾール、1H−ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、1H−ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリス(ジメチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、N,N,N’,N’−テトラメチル−O−(N−スクシンイミジル)ウロニウムテトラフルオロボレート、N−(1,2,2,2−テトラクロロエトキシカルボニルオキシ)スクシンイミド、N−カルボベンゾキシスクシンイミド、O−(6−クロロベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート、O−(6−クロロベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート、2−ブロモ−1−エチルピリジニウムテトラフルオロボレート、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムクロリド、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムヘキサフルオロホスフェート、2−クロロ−1−メチルピリジニウムアイオダイド、2−クロロ−1−メチルピリジニウム パラートルエンスルホネート、2−フルオロ−1−メチルピリジニウム パラートルエンスルホネート、トリクロロ酢酸ペンタクロロフェニルエステル等が挙げられる。
【0129】
中でも縮合剤としては、1−シクロヘキシル−3−(2−モルホリノエチル)カルボジイミドメト−パラ−トルエンスルホネート、ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(水溶性カルボジイミド:WSCとして市販)、ビス(2、6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド、2,2’−カルボニルビス−1H−イミダゾール、1,1’−オキサリルジイミダゾール、ジフェニルホスフォリルアジド、1H−ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、1H−ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリス(ジメチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、N,N,N’,N’−テトラメチル−O−(N−スクシンイミジル)ウロニウムテトラフルオロボレート、N−(1,2,2,2−テトラクロロエトキシカルボニルオキシ)スクシンイミド、O−(6−クロロベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムクロリド、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムヘキサフルオロホスフェート、2−クロロ−1−メチルピリジニウムアイオダイド、2−クロロ−1−メチルピリジニウム パラートルエンスルホネートが好ましい。
【0130】
また縮合剤としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(水溶性カルボジイミド:WSCとして市販)、ビス(2、6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド、2,2’−カルボニルビス−1H−イミダゾール、1H−ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、1H−ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリス(ジメチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、N,N,N’,N’−テトラメチル−O−(N−スクシンイミジル)ウロニウムテトラフルオロボレート、O−(6−クロロベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムクロリド、2−クロロ−1−メチルピリジニウムアイオダイドがより好ましい。
【0131】
ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(水溶性カルボジイミド:WSCとして市販)、ビス(2、6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド、2,2’−カルボニルビス−1H−イミダゾール、2−クロロ−1−メチルピリジニウムアイオダイドが特に好ましい。
縮合剤の使用量は、化合物(3−A)1モルに対して1〜3モルであることが好ましい。
【0132】
上記縮合剤に、N−ヒドロキシスクシンイミド、ベンゾトリアゾール、パラニトロフェノール等をさらに添加剤として加えてもよい。
添加剤の使用量は、縮合剤1モルに対して0.03〜1.2モルであることが好ましい。
【0133】
さらに、N,N−ジメチルアミノピリジン、N,N−ジメチルアニリン、ジメチルアンモニウムペンタフルオロベンゼンスルホナート等を触媒として加えてもよい。中でも、N,N−ジメチルアミノピリジン、N,N−ジメチルアニリンが好ましく、N,N−ジメチルアミノピリジンがより好ましい。
触媒の使用量は、化合物(3―A)1モルに対して0.01〜0.5モルであることが好ましい。
【0134】
化合物(3−A)と化合物(5)との反応は、溶媒の存在下で行うことが好ましい。
該溶媒としては特に制限はないが、具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン又はメチルイソブチルケトンなどのケトン溶媒;ペンタン、ヘキサン又はヘプタンなどの脂肪族炭化水素溶媒;トルエン、キシレン、ベンゼン又はクロロベンゼンなどの芳香族炭化水素溶媒、アセトニトリルなどのニトリル溶媒;テトラヒドロフラン、ジメトキシエタンなどのエーテル溶媒;乳酸エチルなどのエステル溶媒;クロロホルム、ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素溶媒;などが挙げられる。これら有機溶媒は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。溶媒の使用量は、化合物(3−A)と化合物(5)との合計量に対して、好ましくは100〜1400質量%、より好ましくは100〜900質量%、特に好ましくは100〜500質量%である。
【0135】
化合物(5)の使用量は、化合物(3−A)1モルに対して、好ましくは0.8〜1.5モル、より好ましくは0.9〜1.2モル、特に好ましくは0.98〜1.1モルである。
反応温度は、好ましくは−20〜120℃、より好ましくは0〜80℃、特に好ましくは15〜45℃である。
反応時間は、好ましくは1分〜72時間、より好ましくは1〜48時間、特に好ましくは1〜24時間である。
【0136】
化合物(5)としては、具体的に、下記式(5−1−a)〜(5−36−e)で表される化合物が挙げられる。
【0137】

【0138】

【0139】

【0140】

【0141】

【0142】

【0143】

【0144】

【0145】

【0146】

【0147】
化合物(6)としては、具体的に、下記式(6−1−a)〜(6−20−e)で表される化合物が挙げられる。
【0148】

【0149】

【0150】

【0151】

【0152】

【0153】

【0154】

【0155】

【0156】

【0157】

【0158】
第四工程は、化合物(6)のZで示される基を脱保護して、重合性化合物(7)を得る工程である。
【0159】

【0160】
Zで表される基の脱保護方法としては、第二工程と同様の、酸で脱保護する方法が挙げられ、第二工程と同様の条件で実施することができる。酸としては、ブレンステッド酸が好ましく、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素、硝酸、硫酸、p−トルエンスルホン酸、ピリジニウムp−トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸及びメタンスルホン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましい。
【0161】
化合物(7)としては、具体的に、下記式(7−1−a)〜(7−36−e)で表される化合物が挙げられる。
【0162】

【0163】

【0164】

【0165】

【0166】

【0167】

【0168】

【0169】

【0170】

【0171】

【0172】

【0173】

【0174】

【0175】

【0176】

【0177】

【0178】

【0179】

【実施例】
【0180】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが本発明はこれらに限定されるものではない。例中の「%」及び「部」は、特記ない限り、質量%及び質量部である。
【0181】
(実施例1)
化合物(3−A−3)の製造を下記のスキームにしたがって行った。化合物(3−A−3)とは化合物(3―A)の一例であることを示す(以下同様)。
第一工程:

第二工程:

【0182】
<第一工程>
化合物(1−A)(トランス−1、4−シクロヘキサンジカルボン酸)200g(1.1616mol)及びクロロホルム1000mLを混合した。得られた混合液を、窒素雰囲気下で、攪拌しながら氷冷して、トリエチルアミン176.31g(1.7422mol)を加えて攪拌した。均一な溶液が得られたら、氷冷下で、pH=7以上を維持させながらエトキシキクロロメタン230.61g(2.4398mol)及びトリエチルアミン176.31g(1.7422mol)を滴加した。反応溶液を氷冷下5時間攪拌した後、析出した白色沈殿を濾別した。濾液を回収し、純水500mLと2回分液した。有機層を回収し、エバポレータにて減圧濃縮させた。残渣にヘプタンを加えてさらに減圧乾燥させて、化合物(2−A−3)304.37gを得た。収率は化合物(1−A)基準で91%であった。
【0183】
化合物(2−A−3)のH−NMR(CDCl):δ(ppm)1.20〜1.26(t、6H)、1.41〜1.57(m、4H)、2.08〜2.11(d、4H)、2.32(br、2H),(3.64〜3.72(q、4H)、5.29(s、4H)。
【0184】
<第二工程:反応>
化合物(2−A−3)208g(0.7214mol)及びn−ヘプタン1200mLを混合した。得られた混合液を、窒素雰囲気下で、40℃で攪拌して化合物(2−A−3)を溶解させた。一方、トリフルオロ酢酸82.25g(0.7214mol)とn−ヘプタン370mLの混合溶液を調製し、該溶液を該反応液に40℃で攪拌させながら滴加した。滴加中に反応液が白濁し始めたら、反応液を室温まで戻して、さらに該溶液を滴加させた。トリフルオロ酢酸溶液は計4時間かけて滴加した。得られた分散液を減圧濃縮した。残渣にクロロホルム800mL、シリカゲル43gを加えてセライトを通して濾過し、副生物である式(1−A)で表される化合物を含む固形分と式(3−A−3)で表される化合物を含む濾液を得た。
【0185】
次に下記操作によって化合物(1−A)’と(2−A−3)’を回収した。ここで化合物(1−A)’とは化合物(1−A)の回収品であることを意味し、化合物(2−A−3)’は化合物(2−A−3)の回収品であることを意味する。
【0186】
<第二工程:化合物(1−A)’の回収>
上記濾過操作によって得られた固形分にアセトン400mLを加えて一時間攪拌した。得られた分散液を濾過して、濾液を回収した。濾液を減圧濃縮させて残渣を真空乾燥させることにより、化合物(1−A)’を30g回収した。収率は化合物(2−A−3)を基準として24.2%であった。
【0187】
<第二工程:化合物(2−A−3)’の回収>
上記濾過操作によって得られた濾液を減圧濃縮し、残渣にヘプタン400mLを加えてで15分攪拌し抽出操作し、混合物を濾過した。同様の操作を計3回繰り返し、3回分の濾液をまとめて回収した。濾液を減圧濃縮させて残渣を真空乾燥させることにより、未反応の化合物(2−A−3)’を39.5g回収した。回収率は化合物(2−A−3)を基準として19.0%であった。
【0188】
<第二工程:化合物(3−A−3)の精製>
上記(2−A−3)’の回収工程の濾過で得られた固形分を真空乾燥させることにより、白色粉末として化合物(3−A−3)を89.5g回収した。収率は化合物(2−A−3)を基準として53.9%であった。
【0189】
化合物(3−A−3)のH−NMR(CDCl):δ(ppm)1.20〜1.26(t、3H)、1.45〜1.56(dt、4H)、2.09〜2.12(br、d、4H)、2.32(br,2H)、3.64〜3.72(q、2H)、5.29(s、2H)。
【0190】
上記第二工程において、シクロヘキサン利用率は、97.1モル%であった。ここで、シクロヘキサン利用率とは、式(3−A−3)で表される化合物の収率と副生物である式(1−A)で表される化合物の収率と未反応の式(2−A−3)’で表される化合物の回収率との合計のことをいう。
シクロヘキサン利用率のうち24.2モル%の化合物(1−A)’は第一工程に、19.0モル%の化合物(2−A−3)’は第二工程に再利用できることがわかった。
以下に(2−A−3)’を再利用した化合物(3−A−3)の合成例を示す。
【0191】
(実施例2)
<第二工程―(2):(2−A−3)’を再利用した反応>
化合物(2−A−3)’を152.42g(0.5286mol)及びn−ヘプタン900mLを混合した。得られた混合液を、窒素雰囲気下で、40℃で攪拌して化合物(2−A−3)’を溶解させた。一方、トリフルオロ酢酸48.22g(0.4229mol)とn−ヘプタン250mLの混合溶液を調製し、該溶液を該反応液に40℃で攪拌させながら滴加した。滴加中に反応液が白濁し始めたら、反応液を室温まで戻して、さらに該溶液を滴加させた。トリフルオロ酢酸溶液は計4時間かけて滴加した。得られた分散液を減圧濃縮した。
【0192】
次に下記操作によって化合物(1−A)’’と(2−A−3)’’を回収した。ここで化合物(1−A)’’とは化合物(1−A)の回収品であることを意味し、化合物(2−A−3)’’は化合物(2−A−3)’を用いた第二工程で未反応として残ったものの回収品であることを意味する。
【0193】
<第二工程−(2):化合物(2−A−3)’’の再回収>
上記反応後の減圧濃縮によって得られた残渣にヘプタン400mLを加えて15分攪拌し抽出操作をし、混合物を濾過した。同様の操作を計3回繰り返し、3回分の濾液をまとめて回収した。濾液を減圧濃縮させて残渣を真空乾燥させることにより、化合物(2−A−3)’を43.5g回収した。回収率は化合物(2−A−3)を基準として28.5%であった。
【0194】
<第二工程−(2):化合物(1−A)’’の再回収>
上記濾過によって回収した固形分にクロロホルム500mL、シリカゲル36gを加えてセライトを通して濾過した。濾過操作によって得られたシリカゲル、セライトを含む固形分にアセトン400mLを加えて一時間攪拌した。得られた混合物を濾過して、濾液を回収した。濾液を減圧濃縮させて残渣を真空乾燥させることにより、化合物(1−A)’を1.8g回収した。回収率は化合物(2−A−3)’を基準として1.9%であった。
【0195】
<第二工程:化合物(3−A−3)の精製>
上記(1−A)’’の回収工程で得られた濾液を減圧濃縮・真空乾燥させることにより、白色粉末として化合物(3−A−3)を81.8g回収した。収率は化合物(2−A−3)’を基準として67.2%であった。
【0196】
上記第二工程において、シクロヘキサン利用率は、97.6モル%であり、うち1.9%の化合物(1−A)’’は第一工程に、28.5%の化合物(2−A−3)’’は第二工程に再利用できることがわかった。
以下に化合物(2−A−3)’’を、新しく第一工程で合成した化合物(2−A−3)と混合して再利用した化合物(3−A−3)の合成例を示す。
【0197】
(実施例3)
<第二工程―(3):(2−A−3)’’を再利用した反応>
化合物(2−A−3)’’を43.50g(0.1509mol)、化合物(2−A−3)を78.64g(0.2727mol)及びn−ヘプタン720mLを混合した。得られた混合液を、窒素雰囲気下で、40℃で攪拌して化合物(2−A−3)、化合物(2−A−3)’’を溶解させた。一方、トリフルオロ酢酸48.3g(0.4236mol)とn−ヘプタン230mLの混合溶液を調製し、該溶液を該反応液に40℃で攪拌させながら滴加した。滴加中に反応液が白濁し始めたら、反応液を室温まで戻して、さらに該溶液を滴加させた。トリフルオロ酢酸溶液は計4時間かけて滴加した。得られた分散液を減圧濃縮した。
【0198】
次に下記操作によって化合物(1−A)’’’と化合物(2−A−3)’’’を回収した。ここで化合物(1−A)’’’とは化合物(1−A)の回収品であることを意味し、化合物(2−A−3)’’’は化合物(2−A−3)’’を用いた第二工程で未反応として残ったものの回収品であることを意味する。
【0199】
<第二工程−(2):化合物(2−A−3)’’’の再回収>
上記反応後の減圧濃縮によって得られた残渣にヘプタン400mLを加えてで15分攪拌し抽出操作をし、混合物を濾過した。同様の操作を計3回繰り返し、3回分の濾液をまとめて回収した。濾液を減圧濃縮させて残渣を真空乾燥させることにより、化合物(2−A−3)’’’を24.9g回収した。回収率は化合物(2−A−3)と化合物(2−A−3)’’を基準として20.4%であった。
【0200】
<第二工程−(2):化合物(1−A)’’’の再回収>
上記濾過によって回収した固形分にクロロホルム500mL、シリカゲル36gを加えてセライトを通して濾過した。濾過操作によって得られたシリカゲル、セライトを含む固形分にアセトン400mLを加えて一時間攪拌した。得られた混合物を濾過して、濾液を回収した。濾液を減圧濃縮させて残渣を真空乾燥させることにより、化合物(1−A)’’’を7.8g回収した。回収率は化合物(2−A−3)と化合物(2−A−3)’’を基準として10.7%であった。
【0201】
<第二工程:化合物(3−A−3)の精製>
上記(1−A)’’の回収工程で得られた濾液を減圧濃縮・真空乾燥させることにより、白色粉末として化合物(3−A−3)を64.00g回収した。回収率は化合物(2−A−3)と化合物(2−A−3)’’を基準として65.6%であった。
【0202】
上記第二工程において、シクロヘキサン利用率は、96.4モル%であり、うち10.7%の化合物(1−A)’’’は第一工程に、20.4%の化合物(2−A−3)’’’は第二工程に再利用できることがわかった。
【0203】
以上の結果を表1にまとめる。
【0204】
【表1】

【0205】
表1中、化合物(3−A−3)の1バッチあたりの収率とは、化合物(1−A)の使用量に対する、第一工程及び第二工程を経て得られた化合物(3−A−3)の収率を表す。
また、反応液から、各工程の原料となる化合物を、濃縮(溶媒留去)、冷却による結晶化、貧溶媒添加による晶析、濾過などの簡便な操作により回収できた場合、回収は「容易」であると判断した。
【0206】
実施例1〜3では、化合物(3−A−3)の収率が良好である。また、反応段数も少なく製造に有利である。さらに、実施例1〜3で示したように本発明の製法ではシクロヘキサンジカルボン酸の回収・再利用は容易である。
さらに、シクロヘキサンの利用率等を表2に示す。
【0207】
【表2】

【0208】
表2に示したように、実施例1〜3では第二工程で原料シクロヘキサンジカルボン酸、中間体化合物(2−A−3)を回収再利用できるので、工程全体でのシクロヘキサンジカルボン酸の利用率は、良好である。
【0209】
実施例4〜7では、化合物(3−A)の有用性を示すため、化合物(3−A−3)を原料として用いた時の、化合物(6)を経由した液晶化合物の中間体である重合性化合物(7)の製造例を示す。重合性化合物(7−A)の製造方法は下記スキームに従った。
【0210】
(実施例4)
(重合性化合物(7)の合成)
重合性化合物(7−A)の製造を下記のスキームにしたがって行った。
第三工程:

第四工程:

【0211】
<化合物(A)の製造例>
尚、化合物(A)の合成方法は下記のスキームにしたがって行った。

【0212】
<化合物(A−I)の製造例>
化合物(A−I)は原料としてジヒドロキノンを用いて、酸触媒下でジヒドロピランと反応させて製造した。反応条件、精製方法は特許文献(特開2004−262884号公報)に記載されている方法に従った。
【0213】
<化合物(A−II)の製造例>
化合物(A−I)100.1g(515mmol)、炭酸カリウム97.1g(703mmol)、6−クロロヘキサノール64g(468mmol)及びジメチルアセトアミドを混合した。窒素雰囲気下、90℃で、その後100℃で得られた溶液を撹拌した。得られた溶液を室温まで冷却し、得られた溶液に純水、メチルイソブチルケトンを加え、回収した有機層を水酸化ナトリウム水溶液及び純水で洗浄し、濾過後に減圧濃縮した。残渣にメタノールを加えて、生成した沈殿を濾過、真空乾燥して、化合物(A−II)を126g(428mmol)得た。収率は6−クロロヘキサノール基準で91%であった。
【0214】
<化合物(A−III)の製造例>
化合物(A−II)126g(428mmol)、3、5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン1.40g(6.42mmol)、N、N−ジメチルアニリン116.7g(963mmol)、1、3−ジメチル−2−イミダゾリジノン1.00g及びクロロホルムを混合した。窒素雰囲気、氷冷下で得られた溶液にアクイロイルクロリド58.1g(642mmol)を滴下し、さらに純水を加えて、得られた溶液を攪拌した。回収した有機層を塩酸水、飽和炭酸ナトリウム水溶液及び純水で洗浄した。有機層を乾燥し、濾過後、3、5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン1gを加えて減圧濃縮して、化合物(A−III)を得た。
【0215】
<化合物(A)の製造例>
化合物(A−III)にテトラヒドロフラン(THF)200mlを加え濃縮した後、得られた溶液にTHF200mlを加えた。得られた溶液に塩酸水及び濃塩酸水を加えて、窒素雰囲気下60℃で攪拌した。反応溶液に飽和食塩水500mlを加えて攪拌し、回収した有機層を脱水し、濾過後減圧濃縮した。さらにヘキサンを加えて氷冷下攪拌し、析出した粉末を濾過後真空乾燥して、化合物(A)を90g(339mmol)得た。2工程の収率は化合物(A−II)基準で、79%であった。
【0216】
<第三工程>
化合物(A)56.8g(215mmol)、ジメチルアミノピリジン2.65g(22mmol)、化合物(3−A−3)50g(217mmol)及びクロロホルム300mLを混合した。窒素雰囲気下、氷冷して攪拌し、得られた溶液にジシクロヘキシルカルボジイミド48.79g(237mol)の50mLクロロホルム溶液を滴下した。滴下終了後、得られた溶液を室温にて4時間攪拌して反応させた。反応溶液にクロロホルム200mL及びヘプタン200mLを加えて沈殿を濾過した。濾液を回収して、2N−塩酸水溶液で洗浄した。有機層を回収し、不溶成分を濾過後、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後、溶媒を除去、真空乾燥を経て、化合物(6−A)100gを得た。
【0217】
<第四工程>
化合物(6−A)100g、純水3.64g(202mmol)、p−トルエンスルホン酸一水和物3.84g(20.2mmol)及びTHF200mLを混合した。窒素雰囲気下、50℃に加温後、3時間攪拌して反応させた。室温まで放冷後、THFを除去し、残渣にヘプタン200mLを加えた。析出した沈殿を濾取し、純水で洗浄後、真空乾燥した。得られた粉末をクロロホルムに溶解し、シリカゲルを通して濾過した。濾液を回収しクロロホルム400mLに溶解して、濃縮後、トルエンに溶解した。得られた溶液を減圧濃縮したのち、ヘプタンを加えて結晶化させた。得られた粉末を濾取、真空乾燥して、重合性化合物(7−A)64.1gを得た。収率は化合物(A)基準、2工程で76%であった。高速液体クロマトグラフィーにて純度を定量した結果、純度は92%であり、不純物は検出されなかった。
【0218】
(実施例5)
重合性化合物(7−B)の製造を下記のスキームにしたがって行った。
第三工程:

第四工程:

【0219】
<化合物(B)の製造例>
化合物(B)の合成は下記のスキームにしたがって行った。
【0220】

【0221】
<化合物(B−I)の製造例>
化合物(A−I)16.9g(86.7mmol)、ジメチルアミノピリジン0.85g(7mmol)、コハク酸(2−エチルオキシアクリレート)15g(69.4mmol)、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン80mg及びクロロホルム100mLを混合した。窒素雰囲気下、得られた溶液を氷冷して攪拌し、溶液にジシクロヘキシルカルボジイミド19.68g(95.4mol)の20mLクロロホルム溶液を滴下した。滴下終了後、攪拌した。反応溶液にクロロホルム200mL及びヘプタン200mLを加えて沈殿を濾過した。濾液を回収して、2N−塩酸水溶液で洗浄した。有機層を回収し、不溶成分を濾過後、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後、溶媒を除去、真空乾燥を経て、化合物(B−I)21gを得た。
【0222】
<化合物(B)の製造例>
化合物(B−I)21g、純水1.16g(64.2mmol)、p−トルエンスルホン酸一水和物1.02g(5.4mmol)、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン100mg及びTHF200mLを混合した。窒素雰囲気下、得られた溶液を30℃に加温後、攪拌した。室温まで放冷後、溶液にトルエン200mLを加えた。得られた溶液を純水で洗浄後、有機層を回収しヘプタン200mLを加えた。不溶成分を濾別した後、これを室温で減圧濃縮後、溶媒をクロロホルムで置換しシリカゲルを通して濾過した。濾液を回収し、減圧濃縮、真空乾燥を経て、化合物(B)16gを得た。収率は化合物(A−I)基準、2工程で75%であった。
【0223】
<第三工程>
化合物(B)10.05g(32.6mmol)、ジメチルアミノピリジン0.40g(3.3mmol)、化合物(3−A−3)7.5g(32.6mmol)、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン20mg及びクロロホルム300mLを混合した。窒素雰囲気下、得られた溶液を氷冷して攪拌し、溶液にジシクロヘキシルカルボジイミド7.39g(35.8mol)の20mLクロロホルム溶液を滴下した。滴下終了後、溶液を室温で3時間攪拌して反応させた。反応溶液にクロロホルム200mL及びヘプタン200mLを加えて沈殿を濾過した。濾液を回収して、塩酸水溶液で洗浄した。有機層を回収し、不溶成分を濾過後、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後、溶媒を除去、真空乾燥を経て、化合物(6−B)14.2gを得た。
【0224】
<第四工程>
化合物(6−B)14.2g、純水0.59g(32.6mmol)、p−トルエンスルホン酸一水和物0.62g(3.3mmol)、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン40mg及びTHF80mLを混合した。窒素雰囲気下、得られた溶液を50℃に加温後、3時間攪拌して反応させた。室温まで放冷後、THFを除去し、残渣にヘプタン200mLを加えた。析出した沈殿を濾取し、これを純水で洗浄後、真空乾燥した。得られた粉末をクロロホルムに溶解し、シリカゲルを通して濾過した。濾液を回収しクロロホルム400mLに溶解して、濃縮後、トルエンを加えた。得られた溶液を減圧濃縮したのち、ヘプタン500mLを加えて結晶化させた。得られた粉末を濾取、真空乾燥を経て、重合性化合物(7−B)を10.1g得た。収率は化合物(B)基準、2工程で67%であった。高速液体クロマトグラフィーによって確認したところ、不純物は検出されなかった。
【0225】
(実施例6)
重合性化合物(7−C)の製造を下記のスキームにしたがって行った。
第三工程:

第四工程:

【0226】
<化合物(C)の製造例>
化合物(C)の合成は、化合物(B)と同様に下記のスキームにしたがって行った。

【0227】
<化合物(C−I)の製造例>
化合物(A−I)10.0g(51.5mmol)、ジメチルアミノピリジン5.14g(5.15mmol)、カプロン酸6−(2−エチルオキシアクリレート)10.5g(56.6mmol)、重合禁止剤として3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン0.1gをクロロホルム100mLに溶解させた。窒素雰囲気、氷冷下で、50mLに溶解させたジシクロヘキシルカルボジイミド10.72g(51.99mmol)を滴加し、室温で2時間反応させた。反応液を濾過して濾液を回収し、シリカゲル15gを加えた。室温で1時間攪拌後、濾過して濾液を回収、エバポレータにて減圧濃縮した。残渣をテトラヒドロフランに溶かし、不溶成分を濾過により除去さらに濾液を回収して減圧濃縮して粘稠液体として化合物(C−I)17.55gが得られた。収率は化合物(A−I)を基準として94%であった。
【0228】
<化合物(C)の製造例>
化合物(C−I)14.00g(38.6mmol)、重合禁止剤として3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン0.1g、純水0.70g(38.6mmol)、p−トルエンスルホン酸一水和物0.367g(1.93mmol)をテトラヒドロフラン100mLに溶解させた。混合液を窒素雰囲気下、30℃で1時間、60℃で30分攪拌した。反応液を30℃以下で3倍に減圧濃縮して、溶液を800gの氷と混合させた。析出した白色粉末を濾取し、さらに純水200mLで2回洗浄、真空乾燥させることにより、白色粉末として化合物(C)9.11gが得られた。収率は化合物(C−I)基準で85%であった。
【0229】
<第三工程>
化合物(C)8.00g(28.7mmol)と、ジメチルアミノピリジン0.245g(2.01mmol)、重合禁止剤として3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン0.1g、化合物(3−A−3)6.62g(28.7mmol)をクロロホルム80mLに溶解させた。混合液に、30mLのクロロホルムに溶解させたジシクロヘキシルカルボジイミド6.05g(29.3mmol)を氷冷下で滴加し、室温で3時間攪拌した。得られた反応液を濾過し、濾液を回収した。濾液にシリカゲル10gを加えて室温で一時間攪拌し濾過した。濾液を減圧濃縮して残渣にテトラヒドロフラン60mLを加えた。不溶成分を濾別し、濾液を減圧濃縮、真空乾燥させることにより、粘稠液体として化合物(6−c)13.56gが得られた。収率は化合物(C)基準で96%であった。
【0230】
<第四工程>
重合禁止剤として3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン0.1g、化合物(6−C)13.56g(27.6mmol)を、純水0.512g(28.4mmol)、p−トルエンスルホン酸一水和物0.631g(3.31mmol)を混合した。反応液を、窒素雰囲気下、50℃で二時間攪拌させた。得られた反応液を30℃以下で減圧濃縮した。残渣に氷400gを加えて結晶化させた。得られた白色結晶を濾取後、純水300mLで二回、純水100mLとメタノール50mLの混合溶媒で3回洗浄して真空乾燥させることにより、重合性化合物(7−C)9.98gが得られた。収率は化合物(6−C)基準で84%であった。
【0231】
(実施例7)
重合性化合物(7−D)の製造を下記のスキームにしたがって行った。
【0232】

【0233】
第三工程:

第四工程:

【0234】
<化合物(D)の製造例>
トランス−4−ヒドロキシシクロヘキサンカルボン酸(125g(867mmol))、炭酸カリウム143.8g(1.04mol)、ベンジルブロミド140.87g(824mmol)及びジメチルアセトアミド700mlを混合した。窒素雰囲気下、80℃まで昇温して、攪拌した。反応溶液を室温まで放冷後、反応溶液を水1000g、メチルイソブチルケトン/ヘプタン(重量比3/2)500gに注いだ。この溶液を攪拌後、水層を除去、さらに有機層を純水で洗浄した。有機層を回収し、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後、溶媒を除去した。残渣にヘプタンを加えて結晶化させ、濾過、真空乾燥を経て、化合物(D)を150g得た。収率はトランス−4−ヒドロキシシクロヘキサンカルボン酸基準で75%であった。
【0235】
<化合物(E)の製造例>
化合物(D)を30.5g(130mmol)、ジメチルアミノピリジン1.59g(13mmol)、化合物(4−b)30g(130mmol)及びクロロホルム200mLを混合した。窒素雰囲気下、得られた溶液を氷冷して攪拌し、溶液にジシクロヘキシルカルボジイミド29.57g(143mol)を一時間かけて滴下した。滴下終了後、攪拌した。反応溶液にクロロホルム200mL及びヘプタン200mLを加えて沈殿を濾過した。濾液を回収して、純水で3回洗浄した。有機層を回収し、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後、溶媒を除去した。残渣にメタノールを加えて攪拌し、得られた粉末を濾取後、さらにメタノールを加えて攪拌した。得られた粉末を濾取、真空乾燥を経て、化合物(E)を42g得た。収率は化合物(4−b)基準で90%であった。
【0236】
<化合物(F)の製造例>
化合物(E)、23g及びTHF150mlを混合した。窒素雰囲気下で、得られた溶液に10%パラジウム−炭素(50%含水)1.2gを加えた。減圧後、水素置換し、室温、常圧、水素雰囲気下で溶液を攪拌した。窒素置換後、溶液を濾過し、触媒及び溶媒を除去した。残渣をトルエンに溶解し、不溶成分を濾過にて除去後、溶媒を除去した。残渣を水/メタノール1:1(v/v)、次いで水で洗浄した。得られた結晶を濾別、真空乾燥して化合物(F)17.8gを得た。収率は化合物(E)基準で97%であった。
【0237】
<第三工程>
化合物(F)16g(44.9mmol)、ジメチルアミノピリジン0.55g(13mmol)、4−ヒドロキシブチルアクリレート6.47g(44.9mmol)及びクロロホルム100mLを混合した。窒素雰囲気下、氷冷して攪拌し、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩10.19g(49.4mmol)の50mLクロロホルム溶液を滴下した。滴下終了後、室温で2時間攪拌して反応させた。反応溶液にトルエン200mLを加えて沈殿を濾過した。濾液を回収して、減圧濃縮、クロロホルムを除去し、トルエン溶液とした。トルエン溶液を1N−塩酸水溶液で3回洗浄した。有機層を回収し、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後、溶媒を除去した。残渣の真空乾燥を経て、化合物(6−D)を18.5g得た。
【0238】
<第四工程>
化合物(6−D)18.5g、純水0.97g(53.9mmol)、p−トルエンスルホン酸一水和物0.85g(4.5mmol)及びTHF100mLを混合した。窒素雰囲気下、得られた溶液を50℃に加温後、3時間攪拌して反応させた。室温まで放冷後、THFを除去し、残渣にヘプタン200mLを加えた。析出した沈殿を濾取し、これを純水で洗浄後、真空乾燥して、重合性化合物(7−D)15.4gを得た。収率は化合物(F)基準、2工程で81%であった。
【0239】
(比較例2、3)
重合性化合物(7−A)の製造を下記のスキームにしたがって行った。

【0240】
(比較例1)
トランス−シクロヘキサンジカルボン酸24.68g(118mmol)及びトルエンを混合した。得られた溶液に二塩化オキサリル74.91g(590mmol)及びジメチルホルムアミド0.5mLを加えて、窒素雰囲気下で溶液を攪拌した。トルエン、二塩化オキサリルを減圧除去して得られた溶液(シクロヘキサンジカルボン酸ジクロリド粗精製物)及びクロロホルムを混合した。
一方、化合物(A)12g(45.4mmol)及びクロロホルムを混合した。化合物(A)を含む溶液と、ピリジン12.6g(159mmol)とを氷冷下で、シクロヘキサンジカルボン酸ジクロリド粗精製物を含む溶液に滴下した。反応溶液を窒素雰囲気下で攪拌して得られた沈殿を濾過により除去後、減圧濃縮した。これを水/メタノールの混合溶媒(体積比で1/1)に滴下し、生成した沈殿を粉砕後、純水で洗浄して、濾過後真空乾燥した。得られた粉末を再び粉砕後、n−ヘプタンを加えて、攪拌した後、生成した沈殿を取り出しトルエンに溶解した。不溶成分を濾過して、濾液を減圧濃縮後、濃縮した濾液にn−ヘプタンを加えて再沈殿させた。沈殿を真空乾燥して、重合性化合物(7−A)を7.8g得た。収率は化合物(A)基準で40%であった。純度は70%であった。
【0241】
比較例1では、得られた重合性化合物(7−A)の他に以下の式(III)〜式(X)で表される不純物(以下「不純物(III)」〜「不純物(X)」という場合がある)を含むことが、高速液体クロマトグラフィー、質量スペクトル分析によって明らかとなった。
【0242】

【0243】

【0244】

【0245】
(比較例2)
トランス−シクロヘキサンジカルボン酸24.68g(118mmol)、二塩化オキサリル74.91g(590mmol)及びジメチルホルムアミド0.5mLを混合した。窒素雰囲気下で得られた溶液を攪拌した。トルエン及び二塩化オキサリルを減圧除去して得られたシクロヘキサンジカルボン酸ジクロリド粗精製物及びクロロホルムを混合した。
一方、化合物(A)12g(45.4mmol)及びクロロホルムを混合した。化合物(A)を含む溶液と、ピリジン12.6g(159mmol)とを氷冷下で、シクロヘキサンジカルボン酸ジクロリド粗精製物を含む溶液に滴下した。反応溶液を窒素雰囲気下で攪拌して得られた沈殿を濾過により除去後、減圧濃縮した。これを水に滴下し、生成した沈殿を粉砕後、純水で攪拌し、沈殿を濾取後真空乾燥した。得られた粉末を再び粉砕後、水/メタノールの混合溶媒(体積比で1/1)に滴下し、生成した沈殿を粉砕、濾取後、n−ヘプタンを加え、得られた混合液を攪拌して不溶成分を濾取した。さらに粉末をトルエンに再溶解して、さらに不溶成分を濾過して、濾液を減圧濃縮後、濃縮した濾液にn−ヘプタンを加えて再沈殿させた。沈殿を真空乾燥して、重合性化合物(7−A)を2.1g得た。収率は化合物(A)基準で12%であった。純度は85%であった。
【0246】
(実施例8)
化合物(3−A−3)は下記スキームによっても合成可能である。
【0247】
第一工程:

第二工程:

【0248】
<第一工程>
<第一工程>
水酸化カリウム9.78g(174mmol)、18−クラウン−6を0.46g(2mmol)及びメタノール30gを混合した。得られた混合液を、窒素雰囲気下で攪拌しながら氷冷して、化合物(1−A)(トランス−1、4−シクロヘキサンジカルボン酸)10g(58.1mol)を加えて室温で8時間攪拌した。得られた分散液にトルエン30gを加えて沈殿を濾取した。沈殿をトルエンで洗浄し、化合物(1−A’)を得た。化合物(1−A’)を全量そのまま使用した。(1−A’)をトルエン50gに分散させて、炭酸カリウム16.06g(116mmol)を加えた。得られた分散液に、pH=7以上に維持されていることを確認しながらエトキシキクロロメタン10.98g(116mmol)を滴加した。反応溶液を室温で3時間攪拌した後、析出した白色沈殿を濾別した。濾液を回収した。濾液を減圧濃縮させ、残渣に氷20g、純水80mLを加えて結晶化させた。得られた白色結晶を濾取しさらに純水で2回洗浄後、真空乾燥させて、化合物(2−A−3)14.7gを得た。収率は化合物(1−A)基準で88%であった。
【0249】
<第二工程>
第二工程は前記と同様に実施すれば、化合物(3−A−3)が得られる。
【0250】
(実施例9)
化合物(3−A−3)は下記スキームによっても合成可能である。
【0251】
第一工程:

第二工程:

【0252】
<第一工程>
<第一工程>
水酸化カリウム8.15g(145mmol)、18−クラウン−6を0.46g(2mmol)及びエタノール50gを混合した。得られた混合液を、窒素雰囲気下で攪拌しながら氷冷して、化合物(1−A)(トランス−1、4−シクロヘキサンジカルボン酸)10g(58.1mmol)を加えて室温で8時間攪拌した。得られた分散液にテトラヒドロフラン50gを加えて沈殿を濾取した。沈殿をトルエン、およびテトラヒドロフランで洗浄し、化合物(1−A’)を得た。化合物(1−A’)を全量そのまま使用した。(1−A’)をトルエン50gに分散させて、炭酸カリウム16.06g(116mol)、テトラブチルアンモニウムブロミド1.0gを加えた。得られた分散液に、pH=7以上をpHメータで確認しながらエトキシキクロロメタン10.98g(116mol)を滴加した。反応溶液を室温で3時間攪拌した後、析出した白色沈殿を濾別した。濾液を回収した。濾液を減圧濃縮させ、残渣に氷20g、純水80mLを加えて結晶化させた。得られた白色結晶を濾取しさらに純水で2回洗浄後、真空乾燥させて、化合物(2−A−3)15.6gを得た。収率は化合物(1−A)基準で93%であった。
【0253】
<第二工程>
第二工程は前記と同様に実施すれば、化合物(3−A−3)が得られる。
【0254】
(実施例10)
化合物(3−A−1)の製造を下記のスキームにしたがって行った。
第一工程:

第二工程:

【0255】
<第一工程>
化合物(1−A)(トランス−1、4−シクロヘキサンジカルボン酸)10g(58.1mmol)、炭酸カリウム16.05g(116mmol)、ヨウ化カリウム2.70g(16.3mmol)、18−クラウン−6を4.3g(16.3mmol)及びトルエン50gを混合した。得られた混合液を、窒素雰囲気下で、攪拌しながら60℃に加温して、メチルチオメチルクロリド13.46g(139mmol)を滴加した。60℃で7時間攪拌し、室温まで冷却後、純水300mLを加え分液した。有機層を回収し、さらに純水100mLで2回洗浄後、有機層を取り、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。濾過後、濾液を回収し減圧濃縮した。残渣を0℃に冷却してヘプタン40mLを加えた。0℃で15分攪拌して析出した白色結晶を濾取した。白色結晶を真空乾燥させて、化合物(2−A−1)13.5gを得た。収率は化合物(1−A)基準で79%であった。
【0256】
化合物(2−A−1)のH−NMR(CDCl):δ(ppm)1.41〜1.58(m、4H)、2.04〜2.14(br、d、4H)、2.24(s、6H),2.27〜2.38(m、2H)、5.13(s、4H)。
【0257】
<第二工程>
第二工程では反応温度を60℃、溶媒をヘプタンとトルエン(重量比80:20)として前記と同様に実施すれば、化合物(3−A−1)が得られた。収率は化合物(2−A−1)基準で48%。また化合物(1−A−1)は25%、未反応として残った化合物(2−A−1)は27%であった。
【0258】
化合物(3−A−1)のH−NMR(CDCl):δ(ppm)1.40〜1.59(m、4H)、2.03〜2.14(br、d、4H)、2.25(s、3H),2.25〜2.36(m、2H)、5.12(s、2H)。
【0259】
(実施例11)
化合物(3−A−4)の製造を下記のスキームにしたがって行った。
第一工程:

第二工程:

【0260】
<第一工程>
化合物(1−A)(トランス−1、4−シクロヘキサンジカルボン酸)7g(40.7mmol)及びクロロホルム35mLを混合した。得られた混合液を、窒素雰囲気下で、攪拌しながら氷冷して、トリエチルアミン12.34g(122mmol)を加えて攪拌した。均一な溶液が得られたら、氷冷下で、pH=7以上を維持させながらメトキシエトキシキクロロメタン12.15g(97.6mol)及びトリエチルアミン4.08g(31mmol)を滴加した。反応溶液を氷冷下5時間攪拌した後、析出した白色沈殿を濾別した。濾液を回収し、純水500mLと2回分液した。有機層を回収し、エバポレータにて減圧濃縮させた。残渣にヘプタンを加えてさらに減圧乾燥させて、化合物(2−A−4)12.6gを得た。収率は化合物(1−A)基準で89%であった。
【0261】
化合物(2−A−4)のH−NMR(CDCl):δ(ppm)1.41〜1.56(m、4H)、2.08〜2.11(d、4H)、2.33(br、2H),3.39(s、6H)、3.54〜3.58(m、4H)、3.76〜3.80(m、4H)、5.33(s、4H)。
【0262】
<第二工程>
第二工程は脱保護溶媒としてn−ヘプタンとトルエンの混合溶媒(重量比8:2)を用いて前記と同様の操作を実施して、化合物(3−A−4)が得られた。収率は化合物(2−A−4)基準で42%。また化合物(1−A−1)は35%、未反応として残った化合物(2−A−1)は23%であった。
【0263】
化合物(3−A−4)のH−NMR(CDCl):1.41〜1.56(dt、4H)、2.08〜2.11(d、4H)、2.28(br、2H),3.38(s、3H)、3.56〜3.58(m、2H)、3.76〜3.81(m、2H)、5.35(s、2H)。
【0264】
本発明の重合性化合物の製造方法による実施例4〜11の結果から、高い収率で重合性化合物が得られることが確認された。また、純度も高いことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【0265】
本発明のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法によれば、液晶化合物の中間体として有用なシクロアルカンジカルボン酸モノエステルを高収率で得ることができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(1−A)で表される化合物に含まれる2つのカルボキシ基を、Zで表される基で保護して、式(2−A)で表される化合物を得る第一工程と、
第一工程で得られた式(2−A)で表される化合物に含まれるZで表される基のいずれか一方を、酸で脱保護して、式(3−A)で表される化合物を得る第二工程とを含むシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。


[式(1−A)、式(2−A)及び式(3−A)中、mは、0〜3の整数を表す。
Zは、メチルスルファニルメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、tert−ブトキシメチル基、4−ペンテニルオキシメチル基、2−メトキシエトキシメチル基、1−エトキシエチル基、ベンジルオキシメチル基、4−メトキシベンジルオキシメチル基、2−メトキシベンジルオキシメチル基、4−ニトロベンジルオキシメチル基、1−メチル−1−ベンジルオキシ−2−フルオロエチル基、1−メチル−1−フェノキシエチル基、1−メチル−1−メトキシエチル基、1−メチル−1−ベンジルオキシエチル基、2,2,2−トリクロロエトキシメチル基、1−[2−(トリメチルシリル)エトキシ]エチル基、テトラヒドロピラニル基、3−ブロモテトラヒドロピラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、tert−ブチル基、トリチル基、ベンジル基、4−メトキシベンジル基、3,4−ジメトキシベンジル基、4−ニトロベンジル基、1,3−ベンゾジチオラン−2−イル基、2,2,2−トリクロロエチル基、2−フェニル−2−エタノン−1−イル、シクロプロピルメチル基、−CH−O−SiR又は−SiRを表す。
、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、フェニル基又はベンジル基を表す。
pは、0又は1を表す。]
【請求項2】
第二工程における脱保護が、脂肪族炭化水素を含む溶媒中で行われる請求項1記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
【請求項3】
脂肪族炭化水素を含む溶媒中、脂肪族炭化水素の含有量が30質量%以上100質量%以下である請求項2記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
【請求項4】
脂肪族炭化水素が、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン及びオクタンからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項2又は3記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
【請求項5】
酸が、ブレンステッド酸である請求項1〜4のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
【請求項6】
酸が、トリフルオロ酢酸又はトリクロロ酢酸である請求項1〜5のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
【請求項7】
酸の使用量が、式(2−A)で表される化合物1モルに対して、0.1モル以上3モル以下である請求項1〜6のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
【請求項8】
第二工程において不純物として生成する式(1−A)で表される化合物を回収する工程をさらに含み、当該工程において回収した式(1−A)で示される化合物を第一工程で再利用する請求項1〜7のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
【請求項9】
さらに、第二工程において未反応の式(2−A)で表される化合物を回収する工程をさらに含み、当該工程において回収した式(2−A)で示される化合物を第二工程で再利用する請求項1〜8のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
【請求項10】
第一工程が、式(1−A)で表される化合物と、式(4−A)又は式(4−B)で表される化合物とを反応させて式(2−A)で表される化合物を得る工程である請求項1〜9のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。

[式(1−A)、式(4−A)及び式(4−B)中、Wは、ハロゲン原子、トシル基、又はメシチル基を表す。
Qは、−O−又は−S−を表す。
qは、0又は1を表す。
Z、p及びmは、前記におけるものと同じ意味を表す。]
【請求項11】
Zで表される基が、メチルスルファニルメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、2−メトキシエトキシメチル基、1−エトキシエチル基、tert−ブチルジメチルシリル基、tert−ブチルジフェニルシリル基、トリイソプロピルシリル基、テトラヒドロピラニル基又はテトラヒドロチオピラニル基である請求項1〜10のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
【請求項12】
式(1−A)で表される化合物が式(1−B)で表される化合物であり、式(2−A)で表される化合物が式(2−B)で表される化合物であり、かつそ式(3−A)で表される化合物が式(3−B)で表される化合物である請求項1〜11のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。

[式(1−B)、式(2−B)及び式(3−B)中、m及びZは、前記におけるものと同じ意味を表す。]
【請求項13】
mが0である請求項1〜12のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
【請求項14】
式(3−A)で表される化合物が、トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸モノエステルである請求項1〜13のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
【請求項15】
請求項1〜14のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法によって製造される式(3−A)で表される化合物と、式(5)で表される化合物とを反応させて、式(6)で表される化合物を得る第三工程と、
式(6)で表される化合物のZで表される基を脱保護して、式(7)で表される重合性化合物を得る第四工程とを含む重合性化合物の製造方法。
−(J−K−J−(B−A−X−H (5)

[式(5)〜式(7)中、m、Z及びpは上記と同じ意味を表す。
Xは、−O−、−S−又は−N(R17)−を表す。
は、炭素数3〜10の2価の脂環式炭化水素基、又は炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基又は該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルコキシ基、シアノ基又はニトロ基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−S−又は−N(R17)−で置き換わっていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH(−)−は、−N(−)−で置き換わっていてもよい。
は、−CR1516−、−CH−CH−、−O−、−S−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−O−C(=S)−O−、−C(=O)−N(R17)−、−N(R17)−C(=O)−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−C(=O)−S−、−S−C(=O)−、−(C=S)−S−、−S−C(=S)−、−NH−C(=O)−O−、−O−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)−NH−、−N(R17)−、−S(=O)−、−O−S(=O)−O−、−N=N−又は単結合を表す。
15及びR16は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
17は、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
及びJは、それぞれ独立に、炭素数1〜18のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜5のアルコキシ基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。
は、−O−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−C(=O)−S−、−S−C(=O)−、−(C=S)−S−、−S−C(=S)−、−NH−C(=O)−、−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)−O−、−O−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)−NH−、−O−C(=O)−O−、−N(R17)−、−S(=O)−、−O−S(=O)−O−、又は単結合を表す。
k及びlは、それぞれ独立に、1〜3の整数を表す。kが2以上の整数である場合、複数のA及びBは、互いに同一であっても異なっていてもよい。lが2以上の整数である場合、複数のJ、J及びKは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
は、重合性基を表す。]
【請求項16】
が、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基である請求項15記載の重合性化合物の製造方法。
【請求項17】
第四工程が、酸で脱保護する工程である請求項15又は16記載の重合性化合物の製造方法。
【請求項18】
酸が、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素、硝酸、硫酸、p−トルエンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸ピリジニウム、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸及びメタンスルホン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項17記載の重合性化合物の製造方法。

【公開番号】特開2011−231098(P2011−231098A)
【公開日】平成23年11月17日(2011.11.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−266202(P2010−266202)
【出願日】平成22年11月30日(2010.11.30)
【出願人】(000002093)住友化学株式会社 (8,981)
【Fターム(参考)】