説明

フルオレン誘導体の結晶多形体およびその製造方法

【課題】
一定の品質を維持し、ポリマー原料として優れた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの新規な結晶多形体およびその結晶多形体の製造方法を提供する。
【解決手段】
酸触媒の存在下、フルオレノンと2−フェノキシエタノールとを反応させることにより9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗精製物を得、次いで、該粗精製物を芳香族炭化水素溶媒、ケトン溶媒およびエステル溶媒からなる群から選ばれる少なくとも1つの溶媒に溶解させた後に50℃以上で9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの析出を開始させることにより、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの新規な結晶多形体が得られる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの新規結晶多形体、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンなどのフルオレン誘導体は、耐熱性、透明性に優れ、高屈折率を備えたポリマー(例えばエポキシ樹脂、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート等)を製造するための原料として有望であり、光学レンズ、フィルム、プラスチック光ファイバー、光ディスク基盤、耐熱性樹脂やエンジニヤリングプラスチックなどの素材原料として期待されている。
【0003】
これらの用途において熱的、光学的に優れたポリマーを作るためには、高い分子量、狭い分子量分布および未反応モノマーやオリゴマー含有率が低いことが重要であり、原料モノマーである9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンが高純度で反応性に優れていることが望まれる。このため、原料モノマーの純度や反応性に大きく影響を与える結晶形や融点を制御することはより優れたポリマーを得るための重要な因子である。またポリマーの製造において優れた性能を維持し、より安定した製造を行うためには一定の品質を維持できる特定の結晶形を作り分けることが必要であった。
【0004】
ところで、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの製造方法としては、硫酸とチオール類を触媒としてフルオレノンとフェノキシエタノールを脱水縮合させる方法(特許文献1)、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンとエチレンカーボネートを反応させる方法(非特許文献1)が開示されている。また、我々はその製造法とは別異の新規な製造方法について出願した(特許文献2)。しかしながら特許文献1には、本発明に係る化合物の精製方法について記載されており、非特許文献1には本発明に係る化合物の融点が126〜128℃である旨記載されているが、該化合物について異なる結晶多形体が存在すること、又異なる結晶多形体間の関係或いは工業的実施のために必要なそれぞれの結晶多形体の製造方法等の一定の品質を維持するための情報がこれまで全く知られていなかった。
【0005】
【特許文献1】特開平7−165657号
【0006】
【特許文献2】特開2007−23016号
【0007】
【非特許文献1】Journal of Applied Polymer Science,1995,Vol.58,1189−1197
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、一定の品質を維持し、ポリマー原料として優れた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの新規な結晶多形体を提供することであり、また、その結晶多形体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンには、従来から知られている融解吸熱最大が示差走査熱分析で100〜130℃である結晶多形体(以下多形体Aと称する)の他に、融解吸熱最大が示差走査熱分析で150℃〜180℃である新規な結晶多形体(以下多形体Bと称する)が存在する事を見出した、また、本発明者らは、かかる多形体Bを選択的に得る製造方法を見出すことにより本発明を完成するに至った。
【0010】
即ち、本発明は、下記(1)〜(12)を提供するものである。
(1)酸触媒の存在下、フルオレノンと2−フェノキシエタノールとを反応させることにより9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗精製物を得、次いで、該粗精製物を芳香族炭化水素溶媒、ケトン溶媒およびエステル溶媒からなる群から選ばれる少なくとも1つの溶媒に溶解させた後に50℃以上で9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの析出を開始させる9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶多形体の製造方法。
(2)ヘテロポリ酸の存在下、フルオレノンと2−フェノキシエタノールとを反応させた後、得られた反応混合物から50℃未満で9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの析出を開始させることにより9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗精製物を得、次いで、該粗精製物を芳香族炭化水素溶媒、ケトン溶媒およびエステル溶媒からなる群から選ばれる少なくとも1つの溶媒に溶解させた後に50℃以上で9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの析出を開始させる9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶多形体の製造方法。
(3)フルオレノンと2−フェノキシエタノールとの反応が、脱水条件下で行われる前記(1)または(2)項に記載の製造方法。
(4)ヘテロポリ酸が、構成元素としてリンまたはケイ素と、バナジウム、モリブデンおよびタングステンから選ばれる少なくとも1つの元素を含むヘテロポリ酸である前記(1)項〜(3)項に記載の製造方法。
(5)ヘテロポリ酸が、ヘテロポリ酸無水物または予め脱水処理されたヘテロポリ酸である前記(1)項〜(4)項のいずれかに記載の製造方法。
(6)溶媒が、芳香族炭化水素溶媒である前記(1)項〜(5)項のいずれかに記載の製造方法。
(7)溶媒が、トルエンまたはキシレンである前記(1)項〜(5)項のいずれかに記載の製造方法。
(8)融解吸熱最大が示差走査熱分析で150℃〜180℃である9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶多形体。
(9)融解吸熱最大が示差走査熱分析で160℃〜166℃である9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶多形体。
(10)Cu−Kα線による粉末X線回折パターンにおける回折角2θが12.3°、13.5°、16.1°、17.9°、18.4°、20.4°、21.0°、23.4°および24.1°にピークを有する9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶多形体。
(11)回折角2θの最大ピークが18.4°である前記(10)項に記載の結晶多形体。
(12)ヘテロポリ酸の存在下、フルオレノンと2−フェノキシエタノールとを反応させた後、得られた反応混合物から50℃未満で9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの析出を開始させることにより9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗精製物を得、次いで、該粗精製物を芳香族炭化水素溶媒、ケトン溶媒およびエステル溶媒からなる群から選ばれる少なくとも1つの溶媒に溶解させた後に50℃以上で9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの析出を開始させて得られる9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶多形体。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、一定の品質を維持し、ポリマー原料として優れた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの新規な結晶多形体およびその製造方法を提供することができる。また、本発明により得られる多形体Bは、公知の多形体Aよりも嵩密度が高いため、容積効率等の点で工業的な取扱いに有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
まず、酸触媒の存在下、フルオレノンと2−フェノキシエタノールとを反応させることにより9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗精製物を得る方法について説明する。
【0013】
本発明においてフルオレノンと2−フェノキシエタノールとを反応させる場合、酸触媒として、例えば、硫酸、チオール類、モンモリロナイト、ヘテロポリ酸等が用いられ、これらの中でも特に酸触媒由来の不純物の生成が少なく、実質的に単一な多形体を得やすいことからヘテロポリ酸が好ましい。
【0014】
本発明において好ましく用いられるヘテロポリ酸とは、一般的には異なる2種以上の無機酸素酸が縮合して生成した化合物の総称であり、中心の酸素酸とその周りで縮合する別種の酸素酸の組み合わせにより種々のヘテロポリ酸が可能である。中心の酸素酸を形成する数の少ない元素をヘテロ元素といい、その周りで縮合する酸素酸を形成する元素をポリ元素という、ポリ元素は単一種類の元素であってもよいし、複数種類の元素であってもよい。
【0015】
ヘテロポリ酸を構成する酸素酸のヘテロ元素は特に限定されるものではないが、例えば、銅、ベリリウム、ホウ素、アルミニウム、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、チタン、ジルコニウム、セリウム、トリウム、窒素、リン、ヒ素、アンチモン、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、ウラン、セレン、テルル、マンガン、ヨウ素、鉄、コバルト、ニッケル、ロジウム、オスミウム、イルジウム、白金が挙げられる。好ましくはリンまたはケイ素である。また、ヘテロポリ酸を構成する酸素酸のポリ元素は特に限定されるものではないが、例えば、バナジウム、モリブデン、タングステン、ニオブ、タンタルが挙げられる。好ましくはバナジウム、モリブデン、タングステンである。
【0016】
ヘテロポリ酸骨格を構成するヘテロポリ酸アニオンとしては種々の組成のものを使用できる。例えば、XM1240、XM1242、XM1862、XM24などが挙げられる。好ましいヘテロポリ酸アニオンの組成は、XM1240である。各式中、Xはヘテロ元素であり、Mはポリ元素である。これらの組成を有するヘテロポリ酸として、具体的には、リンモリブデン酸、リンタングステン酸、ケイモリブデン酸、ケイタングステン酸、リンバナドモリブデン酸などが例示される。
【0017】
ヘテロポリ酸は、遊離のヘテロポリ酸であってもよく、プロトンの一部もしくはすべてを他のカチオンで置き換えて、ヘテロポリ酸の塩として使用することもできる。従って、本発明で言うヘテロポリ酸とはこれらのヘテロポリ酸の塩も含まれる。プロトンと置換可能なカチオンとしては、例えば、アンモニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属などが挙げられる。
【0018】
ヘテロポリ酸は無水物であってもよく、結晶水含有物であってもよいが、無水物の方がより反応が早く、また副生成物の生成が抑制され好ましい。結晶水含有物の場合、予め減圧乾燥や溶媒との共沸脱水等の脱水処理を行うことにより無水物と同様の効果を得ることができる。ヘテロポリ酸は活性炭、アルミナ、シリカ−アルミナ、ケイソウ土などの担体に担持した形態で用いてもよい。これらのヘテロポリ酸は単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用することもできる。また、必要に応じて、本発明の目的を損なわない範囲でヘテロポリ酸以外の他の触媒を併用してもよい。
【0019】
ヘテロポリ酸の使用量は特に限定されるものではないが、充分な反応速度を得るには、フルオレノンに対して、0.0001重量倍以上、好ましくは0.001〜30重量倍、更に好ましくは0.01〜5重量倍である。
【0020】
本発明における2−フェノキシエタノールの使用量は、特に限定されるものではないが、副反応抑制及び経済性の点から、通常、フルオレノン1モルに対して、2〜50モル、好ましくは2.5〜20モル、さらに好ましくは3〜10モルである。また、2−フェノキシエタノールを反応溶媒として用いることもできる。
【0021】
フルオレノンと2−フェノキシエタノールとの反応を実施する方法は、特に限定されるものではないが、通常、フルオレノンと2−フェノキシエタノールとヘテロポリ酸を反応装置に仕込み、空気中又は窒素、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気下、トルエン、キシレンなどの不活性溶媒存在下又は非存在下で加熱攪拌することにより行うことができる。この際、触媒含有水や反応生成水など、反応系内の水分を除去する、脱水条件下で反応を行うことにより、脱水しない場合より反応が早く進行し、副生成物の生成が抑制され、より高収率で目的物を得ることができる。脱水方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、脱水剤の添加による脱水、減圧による脱水、常圧又は減圧下、溶媒との共沸による脱水などが挙げられる。
【0022】
反応に用いられる脱水剤としては、特に限定されるものではないが、モレキュラーシーブ、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウムなどが挙げられる。脱水剤の使用量は特に限定されるものではないが、脱水効果および経済性の点から、通常フルオレノンに対して、0.0001重量倍以上、好ましくは0.001〜100重量倍、更に好ましくは0.01〜50重量倍である。
【0023】
反応に用いられる共沸脱水溶媒としては、特に限定されるものではないが、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン化芳香族炭化水素溶媒、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素溶媒、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタンなどのハロゲン化脂肪族炭化水素溶媒、ジエチルエーテル、ジ−iso−プロピルエーテル、メチル−t−ブチルエーテル、ジフェニルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの脂肪族および環状エーテル溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、1−メチル−2−ピロリジノンなどのアミド溶媒、などが挙げられる。好ましくは芳香族炭化水素溶媒、ハロゲン化芳香族炭化水素溶媒であり、さらに好ましくはトルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンである。その使用量は特に限定されるものではないが経済性の点から、フルオレノンに対して、通常0.1重量倍以上、好ましくは0.5〜100重量倍、さらに好ましくは1〜20重量倍である。
【0024】
反応温度は使用する原料、溶媒の種類により異なるが、通常、50〜300℃、好ましくは80〜250℃、更に好ましくは120〜180℃である。反応は液体クロマトグラフィーなどの分析手段で追跡することができる。
【0025】
反応後、得られた反応混合物は、そのまま9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンを析出させてもよいが、通常、洗浄、濃縮、希釈、活性炭処理等の後処理を施した後に、50℃未満で9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンを析出させる。必要により上記の後処理を施された反応混合物から9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンを析出させる操作は、必要により溶媒と混合された反応混合物を50℃以上、溶媒の沸点以下(好ましくは70〜110℃)とし、これを50℃未満に冷却することにより実施される。50℃以上では反応混合物から9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶が析出する場合は、50℃以上では結晶が析出しなくなる量の希釈溶媒と反応混合物とを混合した後に、得られた混合物を50℃以上、溶媒の沸点以下(好ましくは70〜110℃)とし、これを50℃未満に冷却することにより実施すればよい。希釈溶媒としては、上記の反応に用いる溶媒として例示したものや、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプルパノール、ブタノール、t−ブタノール、イソブタノールおよびペンタノール等のアルコール溶媒等が挙げられる。
【0026】
冷却終点の温度は、50℃未満であれば特に限定されず、通常−20〜49℃、好ましくは0〜40℃、より好ましくは10〜30℃である。冷却速度も特に限定されず、通常、毎分0.01〜2℃、好ましくは、毎分0.1〜0.5℃である。冷却途中で、反応混合物に9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶を種晶として添加してもよい。かかる結晶は、通常、多形体Aである。
【0027】
析出した結晶は濾過等により回収される。得られた結晶は、上記の反応に用いた溶媒等を用いて洗浄されてもよいし、乾燥されてもよい。かくして得られる9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗精製物は、通常、多形体Aであり、その純度は、通常85%以上である。次に説明する結晶化により、実質的に単一な多形体Bを得る目的において、その純度は85%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、95%以上であることがさらに好ましい。本発明において「実質的に単一な」とは、単一または、多形体Aまたは多形体Bのいずれかが他の結晶形の10重量%以下、好ましくは5重量%以下で含まれる事を意味する。ここで記載した多形体Aまたは多形体B以外の結晶多形体が存在する場合においては、上記で示した割合をそれら他の結晶多形体のいずれにおいても参考とする。
【0028】
本発明における多形体Aは、下記(a)〜(c)の少なくとも1つの特徴を有する。
(a)示差走査熱分析による融解吸熱最大が100〜130℃、好ましくは114〜123℃、より好ましくは116〜120℃である。
(b)Cu−Kα線による粉末X線回折パターンにおける回折角2θが7.9°、11.6°、12.7°、14.2°、17.4°、18.7°および21.8°に特徴的なピークを有する。
(c)嵩密度が0.2〜0.4g/cmである。
【0029】
次に、上記9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗精製物を芳香族炭化水素溶媒、ケトン溶媒およびエステル溶媒からなる群から選ばれる少なくとも1つの溶媒に溶解させた後に50℃以上で9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの析出を開始させて9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの多形体Bを製造する方法について説明する。
【0030】
芳香族炭化水素溶媒としては、例えばトルエン、キシレン、メシチレン等が、ケトン溶媒としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等が、エステル溶媒としては、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル等が、それぞれ挙げられる。好ましくはトルエン、キシレン、アセトン、酢酸エチルであり、より好ましくはトルエン、キシレンであり、さらに好ましくはトルエンである。これらの溶媒は2種以上の混合物として用いる事ができる。溶媒の使用量は、50℃以上で9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンが析出する範囲であれば、特に限定されるものではないが、通常9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンに対して0.5重量倍〜20重量倍、好ましくは1重量倍〜10重量倍、更に好ましくは1.5重量倍〜7重量倍である。溶媒量が多いと経済性、生産性が悪くなるばかりでなく実質的な単一の結晶形を得る事ができない場合がある。また溶媒量が少ないと充分な精製効果が得られず不純物が多くなるばかりでなく実質的な単一の結晶形を得る事ができない場合がある。
【0031】
本発明における結晶多形体の製造は、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗精製物を芳香族炭化水素溶媒、ケトン溶媒およびエステル溶媒からなる群から選ばれる少なくとも1つの溶媒に50℃より高い温度で溶解させた後に、得られた混合物を冷却して、50℃以上、溶媒の沸点未満(好ましくは60〜100℃、より好ましくは70〜90℃)の温度範囲で9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶の析出を開始させることにより実施される。溶解時の温度は特に限定されるものではないが、通常、55℃以上、使用する溶媒の沸点以下、好ましくは60〜150℃、更に好ましくは70〜110℃である。この温度が低いと実質的な単一の結晶形を得る事ができない場合がある。50℃以上で結晶の析出を開始させた後は、混合物をさらに冷却してもよい。冷却終点の温度は特に限定されるものではないが、通常−20〜50℃、好ましくは0〜40℃、更に好ましくは10〜30℃である。この温度が低いと純度が低下する傾向にあり、この温度が高いと溶媒へのロス量が多くなり経済性、生産性が悪くなる。冷却速度は特に限定されるものではないが、通常、毎分0.01〜2℃、好ましくは、毎分0.1〜0.5℃である。冷却途中で、混合物中に9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶を種晶として添加することが好ましい。結晶種を添加する場合は、多形体Bの結晶種を準安定域幅、例えば、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの飽和溶解点の温度より1〜10℃、好ましくは1〜3℃低い温度で加えることが好ましい。添加される結晶種の量は、用いた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗精製物に対して0.01〜10重量%、好ましくは0.1〜1重量%、更に好ましくは0.3〜0.7重量%である。
【0032】
析出した結晶は濾過等により回収される。得られた結晶は、用いた溶媒等を用いて洗浄されてもよいし、乾燥されてもよい。かくして得られる9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶は、通常、多形体Bであり、その純度は、通常95%以上である。
【0033】
本発明における多形体Bは、下記(d)〜(f)の少なくとも1つの特徴を有する。
(d)示差走査熱分析による融解吸熱最大が150〜180℃、好ましくは160〜166℃、より好ましくは163〜165℃、特に164℃である。
(e)Cu−Kα線による粉末X線回折パターンにおける回折角2θが12.3°、13.5°、16.1°、17.9°、18.4°、20.4°、21.0°、23.4°および24.1°に特徴的なピークを有する。
(f)嵩密度が0.5以上、好ましくは0.6〜0.8g/cmである。
【0034】
(実施例)
以下に実施例および試験例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに何ら限定されるものではない。
【実施例1】
【0035】
粗精製物の製造
攪拌機、窒素吹込管、温度計および冷却管を付けた水分離器を備えたガラス製反応器に、トルエン400gおよびリンタングステン酸3.25gを仕込み、トルエン還流下、共沸脱水した。そこに、フルオレノン129.6g(0.712モル)、2−フェノキシエタノール994.9g(7.20モル)およびトルエン118.7gを加え、トルエン還流下、反応により生成する水を系外に除去しながら21時間攪拌した。得られた反応混合物にトルエン1560gを加え、得られた混合物を70℃に調整し、水520gで4回洗浄した。得られた有機層を減圧濃縮することにより、トルエンおよび過剰の2−フェノキシエタノールを除去した。得られた混合物にトルエン1800gを加え、80℃で9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンを溶解させた後、得られた溶液を活性炭で脱色処理した。得られた溶液を徐々に冷却したところ、42℃で結晶が析出し始め、そのまま30℃まで冷却した。析出した結晶を濾過により取り出し、該結晶を乾燥させることにより、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗精製物の白色結晶280g(収率88.8%、純度91.8%)を得た。得られた結晶の融点(示差走査熱分析による融解吸熱最大)は105℃、嵩密度は0.24g/cmであった。
【実施例2】
【0036】
多形体Bの製造
実施例1で得られた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗精製物80gとトルエン640gの懸濁液を90℃に加熱し、同温度で1時間攪拌して均一な溶液とした。この溶液を80℃まで冷却し、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン(多形体B)0.4gを結晶種として添加し、同温度で2時間攪拌して結晶を析出させた。この液を毎分0.2℃の冷却速度で20℃まで冷却し、同温度で1時間攪拌することにより、さらに結晶を析出させた。析出した結晶を濾過により取り出し、該結晶を減圧乾燥させることにより、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの白色結晶73.0g(収率91.3%、純度99.2%)を得た。得られた結晶の融点(示差走査熱分析による融解吸熱最大)は164.0℃、嵩密度は0.75g/cmであった。
【実施例3】
【0037】
粗精製物の製造
攪拌機、窒素吹込管、温度計および冷却管を付けた水分離器を備えたガラス製反応器に、フルオレノン86.4g(0.48モル)、フェノキシエタノール397.9g(2.88モル)、トルエン350gおよび100℃で減圧乾燥し結晶水を除いたリンタングステン酸[(HPW1240)]4.3gを加え、トルエン還流下、生成水を反応系外に除去しながら12時間攪拌した。得られた反応液を高速液体クロマトグラフィ−で分析した結果、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンが197.3g(0.45モル)生成していた。この反応液にトルエン300gを加え、水100gを用いて80℃で水洗をおこなった。得られた有機層を徐々に冷却したところ、12℃で結晶が析出し始め、そのまま10℃まで冷却し12時間攪拌した。析出した結晶を濾過により取り出し、該結晶を乾燥させることにより、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗精製物の白色結晶158.0g(収率75.1%、LC純度99.0%)を得た。得られた結晶の融点(示差走査熱分析による融解吸熱最大)は109℃、嵩密度は0.24g/cmであった。
【実施例4】
【0038】
粗精製物の製造
攪拌機、窒素吹込管、温度計および冷却管を付けた水分離器を備えたガラス製反応器に、フルオレノン86.4g(0.48モル)、フェノキシエタノール663.2g(4.80モル)、トルエン350gおよび100℃で減圧乾燥し結晶水を除いたケイタングステン酸[(HSiW1240)]4.3gを加え、トルエン還流下、生成水を反応系外に除去しながら8時間攪拌した。得られた反応液を高速液体クロマトグラフィ−で分析した結果、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンが201.5g(0.46モル)生成していた。この反応液にトルエン300gを加え、水100gを用いて80℃で水洗をおこなった。得られた有機層を減圧濃縮してトルエンおよび過剰のフェノキシエタノールを除去した。得られた混合物にトルエン600gを加え、80℃で約1時間加熱攪拌して均一溶液とした後、徐々に冷却したところ、38℃で結晶が析出し始め、そのまま室温まで冷却した。析出した結晶を濾過により取り出し、該結晶を乾燥させることにより、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗精製物の白色結晶162.1g(収率92.0%、LC純度96.2%)を得た。得られた結晶の融点(示差走査熱分析による融解吸熱最大)は104℃、嵩密度は0.23g/cmであった。
【実施例5】
【0039】
多形体Bの製造
実施例4で得た9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗精製物80gとトルエン640gの懸濁液を90℃に加熱し、同温度で1時間攪拌して均一な溶液とした。この溶液を徐々に冷却したところ、65℃で結晶が析出し始め、そのまま30℃まで冷却し、同温度で1時間保温攪拌した。析出した結晶を濾過により取り出し、該結晶を減圧乾燥させることにより、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの白色結晶70.4g(収率88.0%、純度98.2%)を得た。得られた結晶の融点(示差走査熱分析による融解吸熱最大)は163.5℃、嵩密度は0.70g/cmであった。
【実施例6】
【0040】
多形体Bの製造
実施例3で得た9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗精製物60gとキシレン300gの懸濁液を100℃に加熱し、同温度で1時間攪拌して均一な溶液とした。この液を徐々に冷却したところ、70℃で結晶が析出し始め、そのまま10℃まで冷却し、同温で1時間保温攪拌した。析出した結晶を濾過により取り出し、該結晶を減圧乾燥させることにより、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの白色結晶53.9g(収率89.9%、純度99.5%)を得た。得られた結晶の融点(示差走査熱分析による融解吸熱最大)は163.3℃、嵩密度は0.75g/cmであった。
【0041】
(比較例1)
多形体Aの製造
実施例4に準じた方法により得られた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗精製物120gとメタノール600gの懸濁液を60℃で1時間攪拌した。この間液は懸濁状態のままであった。この懸濁液を10℃まで冷却し、ろ過した後、得られた結晶を減圧乾燥することにより9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの白色結晶107.0g(収率89.2%、純度98.7%)を得た。得られた結晶の融点(示差走査熱分析による融解吸熱最大)は118.8℃、嵩密度は0.26g/cm3であった。
【実施例7】
【0042】
多形体Bの製造
比較例1で調製された9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン(多形体A)80gとトルエン400gの懸濁液を95℃に加熱して均一な溶液とし、この溶液を80℃まで冷却し、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン(多形体B)0.4gを結晶種として添加し、同温度で1時間攪拌して結晶を析出させた。この液を10℃まで徐冷し、同温度で1時間保温攪拌することにより、さらに結晶を析出させた。析出した結晶を濾過により取り出し、該結晶を減圧乾燥させることにより、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの白色結晶73.0g(収率91.2%、純度99.7%)を得た。得られた結晶の融点(示差走査熱分析による融解吸熱最大)は164.0℃、嵩密度は0.78g/cmであった。また、Na含有量25ppb、Fe含有量32ppb、加熱溶解色(220℃/3hr)がAPHA10であった。
【実施例8】
【0043】
多形体Bの製造
実施例5で調製された9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶(多形体B)50gとトルエン250gの懸濁液を90℃に加熱し、同温度で1時間攪拌して均一な溶液とした。この溶液を徐々に冷却したところ、72℃で結晶が析出し始め、そのまま10℃まで冷却し、同温度で1時間保温攪拌した。析出した結晶を濾過により取り出し、該結晶を減圧乾燥させることにより、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの白色結晶45.5g(収率90.8%、純度98.9%)を得た。得られた結晶の融点(示差走査熱分析による融解吸熱最大)は163.7℃、嵩密度は0.77g/cmであった。また、Na含有量107ppb、Fe含有量79ppb、加熱溶解色(220℃/3hr)がAPHA30であった。
【0044】
(試験例1)
結晶多形体の示差走査熱量測定(DSC)
9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶多形体10mgおよび別に酸化アルミニウム10mgをそれぞれアルミパンに精密に秤取し、示差走査熱量計(セイコー電子工業製:DSC220C)を用い、酸化アルミニウムを対象として下記条件で測定した。比較例1で得られた多形体Aおよび実施例2で得られた多形体Bに対する結果を、それぞれ図1よび図2に示す。
操作条件
試薬 :酸化アルミニウム
昇温速度:10℃/min
測定範囲:40−260℃
雰囲気 :開放、窒素40ml/min
【0045】
(試験例2)
結晶多形体の粉末X線回折
150mgをガラス試験板の試料充填部に充填し、粉末X線回折装置(スペクトリス製:X’PertPRO)を用いて下記の条件で測定した。比較例1で得られた多形体Aおよび実施例2で得られた多形体Bに対する結果を、それぞれ図3および図4ならびに表1および表2に示す。
X線源 :CuKα
出力 :1.8kW(45kV−40mA)
測定範囲 :2θ=5°〜60°
スキャン速度:2θ=1.2°/min
スリット :DS=1°、マスク=15mm、RS=可変(0.1mm〜)
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】図1は比較例1で得られた結晶(多形体A)の示差走査熱量測定(DSC)曲線を示す図である。
【図2】図2は実施例2で得られた結晶(多形体B)の示差走査熱量測定(DSC)曲線を示す図である。
【図3】図3は比較例1で得られた結晶(多形体A)の粉末X線回折パターンを示す図である。
【図4】図4は実施例2で得られた結晶(多形体B)の粉末X線回折パターンを示す図である。
【0047】
【表1】





















【0048】
【表2】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
酸触媒の存在下、フルオレノンと2−フェノキシエタノールとを反応させることにより9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗精製物を得、次いで、該粗精製物を芳香族炭化水素溶媒、ケトン溶媒およびエステル溶媒からなる群から選ばれる少なくとも1つの溶媒に溶解させた後に50℃以上で9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの析出を開始させる9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶多形体の製造方法。
【請求項2】
ヘテロポリ酸の存在下、フルオレノンと2−フェノキシエタノールとを反応させた後、得られた反応混合物から50℃未満で9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの析出を開始させることにより9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗精製物を得、次いで、該粗精製物を芳香族炭化水素溶媒、ケトン溶媒およびエステル溶媒からなる群から選ばれる少なくとも1つの溶媒に溶解させた後に50℃以上で9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの析出を開始させる9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶多形体の製造方法。
【請求項3】
ヘテロポリ酸の存在下、フルオレノンと2−フェノキシエタノールとの反応が、脱水条件下で行われる請求項1または2に記載の製造方法。
【請求項4】
ヘテロポリ酸が、リン酸またはケイ酸と、バナジウム、モリブデンおよびタングステンから選ばれる少なくとも1つの元素の酸素酸イオンとから構成されるヘテロポリ酸である請求項1〜3に記載の製造方法。
【請求項5】
ヘテロポリ酸が、ヘテロポリ酸無水物または予め脱水処理されたヘテロポリ酸である請求項1〜4に記載の製造方法。
【請求項6】
溶媒が、芳香族炭化水素溶媒である請求項1〜5に記載の製造方法。
【請求項7】
溶媒が、トルエンまたはキシレンである請求項1〜5に記載の製造方法。
【請求項8】
示差走査熱分析による融解吸熱最大が150〜180℃である9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶多形体。
【請求項9】
示差走査熱分析による融解吸熱最大が160〜166℃である9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶多形体。
【請求項10】
Cu−Kα線による粉末X線回折パターンにおける回折角2θが12.3°、13.5°、16.1°、17.9°、18.4°、20.4°、21.0°、23.4°および24.1°にピークを有する9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶多形体。
【請求項11】
回折角2θの最大ピークが18.4°である請求項10に記載に記載の結晶多形体。
【請求項12】
ヘテロポリ酸の存在下、フルオレノンと2−フェノキシエタノールとを反応させた後、得られた反応混合物から50℃未満で9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの析出を開始させることにより9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗精製物を得、次いで、該粗精製物を芳香族炭化水素溶媒、ケトン溶媒およびエステル溶媒からなる群から選ばれる少なくとも1つの溶媒に溶解させた後に50℃以上で9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの析出を開始させて得られる9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶多形体。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2008−222708(P2008−222708A)
【公開日】平成20年9月25日(2008.9.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−28246(P2008−28246)
【出願日】平成20年2月8日(2008.2.8)
【特許番号】特許第4140975号(P4140975)
【特許公報発行日】平成20年8月27日(2008.8.27)
【出願人】(000216243)田岡化学工業株式会社 (115)
【Fターム(参考)】