官能化ノルボルネンの中間体としてのエンド−および／またはエキソ−ノルボルネンカルボキシアルデヒドの生成
本発明による実施形態は、５／６−置換ノルボルネン型モノマーの実質的に純粋なジアステレオマーの形成を提供し、さらに、かかるジアステレオマーを重合して、付加またはＲＯＭＰポリマーを形成することを包含し、そのジアステレオマーの所望のエキソ−／エンド−比がその重合に提供され、得られるポリマーが所望の物理的性質または化学的性質を有するように、エンド−／エキソ−構造反復単位の所望の比を提供するようにかかる比が設計される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、官能化エキソ−および／またはエンド−ノルボルネン型モノマーの製造、さらには、エンド−および／またはエキソ−ノルボルネンカルボキシアルデヒドを製造する方法、およびそのために前述の官能化モノマーを製造する方法に関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２００７年１１月５日出願の米国仮特許出願第６０／９８５，３９３号および２００８年１０月３１日出願の米国特許出願第１２／２６２，９２４号への優先権の利益を主張するものであり、その開示内容全体が参照により本明細書に援用される。
【発明の概要】
【０００３】
付加重合（ＡＰ）および開環複分解重合（ＲＯＭＰ）で用いられる４／５置換ノルボルネン（ＮＢ）モノマーの反応性は、モノマー出発原料中のエキソ−モノマーの相対濃度と、モノマーの二環式構造部分における４／５置換の官能基（ＦＧ）部分の間隔とに一部依存することが判明している。ジアステレオマーとして純粋なエンド−および／またはエキソ−官能化置換ノルボルネンモノマー（ＮＢＦＧ）を作り出すための合成方法は知られているが、一般に入手可能な供給原料を出発原料として用いる方法は知られていない。したがって、上記ジアスレレオマーとして純粋なエンド−および／またはエキソ−ＮＢＦＧモノマーを低コストで作り出すような方法が存在すれば好ましい。
【０００４】
本発明の例示的な実施形態を以下に記述する。以下の実施形態が開示されていることによって、当該実施形態を修正、適応、変形した様々な形態も当業者に当然に理解され得る。また、本発明によって開示される事柄によるものであり、かつ、かかる開示内容から進歩した技術であるような修正形態、適応形態、変形形態は、全て、本発明の範囲および趣旨内にあるとみなされることは明らかである。
【０００５】
例えば、本明細書で示される例は、本発明に沿ったいくつかの実施形態を提示する。本発明は、実質的に純粋なエキソ−およびエンド−ノルボルネンカルボキシアルデヒド（ＮＢＣＡ）を利用して、他の官能基を有するノルボルネンモノマーを生成するものであり、かかる例は、ＮＢＣＡ中間体を利用した全ての反応を包含するものではない。しかしながら、かかる反応のうち、一般に知られているものは、本発明の範囲および趣旨に含まれると考えられる。
【０００６】
また、意図した例示や、特段の指示がなされている場合を除いて、明細書および特許請求の範囲で使用される成分、反応条件等の量を意味するすべての数、値および／または表現は、すべての場合において「約」という用語により修飾されると理解されたい。
【０００７】
本特許出願では、種々の数値範囲が開示される。特に指示しない場合、これらの数値範囲は連続的なものであり、各範囲の最小値および最大値およびその間のすべての値を含む。さらに、特に指示しない場合、本明細書および特許請求の範囲に記載されている種々の数値範囲は、かかる数値を得る際に生じ得る様々な不確定要素を反映した近似値を示すものである。
【０００８】
本明細書において、「ヒドロカルビル」とは、炭素および水素のみを含有する基のラジカル（結合）を意味するものである。本発明を限定するものではないが、かかるヒドロカルビルとして、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、およびアルケニルが例示される。「ハロヒドロカルビル」という用語は、少なくとも１つの水素がハロゲンによって置換されているヒドロカルビル基を意味する。「パーハロカルビル」という用語は、すべての水素がハロゲンによって置換されているヒドロカルビル基を意味する。さらに、本発明による一部の実施形態では、ヒドロカルビル、ハロヒドロカルビルまたはパーハロカルビルという用語は、Ｏ、Ｎ、ＳおよびＳｉなどの１つまたは複数のヘテロ原子を包含し得る。ヘテロ原子を包含する例示的な基としては、特に、マレイミド基、トリエトキシシリル基、トリメトキシシリル基、酢酸メチル基、ヘキサフルオロイソプロピルアルコール基、トリフルオロメタンスルホンアミド基およびｔ−ブチルカルボキシレート基が挙げられる。
【０００９】
本明細書で使用される「アルキル」とは、例えばＣ１〜Ｃ２５の炭素鎖長を有する直鎖状または分岐状非環式または環式飽和炭化水素基を意味する。本発明を限定するものではないが、適切なアルキル基の例として、−ＣＨ３、−（ＣＨ２）２ＣＨ３、−（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）５ＣＨ３、−（ＣＨ２）１０ＣＨ３、−（ＣＨ２）２３ＣＨ３が挙げられる。
【００１０】
また、本発明を限定するものではないが、本明細書で使用される「アリール」とは、フェニル、ビフェニル、ベンジル、トルイル、ジメチルフェニル、キシリル、ナフタレニル、アントラセニ等の基を含む芳香族、ならびにピリジニル、ピロリル、フラニル、チオフェニル等を含む複素環式芳香族基を意味する。
【００１１】
本明細書で使用される「アルケニル」とは、１つまたは複数の二重結合を有し、かつＣ２〜Ｃ２５のアルケニル炭素鎖長を有する直鎖状または分岐状非環式または環式炭化水素基を意味する。
【００１２】
本明細書で使用される「アルカリール」または「アラルキル」という用語は、少なくとも１つのアリール基、例えばフェニルで置換され、かつＣ２〜Ｃ２５のアルキル炭素鎖長を有する直鎖状または分岐状非環式アルキル基を意味する。
【００１３】
前述したいずれの基も、必要に応じてさらに置換することができる。かかる置換基としては、ヒドロキシル基、カルボン酸およびカルボン酸エステル基などの官能基（ＦＧ）または構成部分が挙げられる。さらに、フッ素以外のハロゲン（Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、ニトリル（Ｃ≡Ｎ）、アミン（ＮＲ２：Ｒはそれぞれ独立した水素またはヒドロカルビルである。）、トシレート（−ＳＯ２−Ｃ６Ｈ５−ＣＨ３，Ｔｓ）メシレート（−ＳＯ２−ＣＨ３，Ｍｓ）、クロライド（−Ｃ（Ｏ）−Ｃｌ）、またはアミド（−Ｃ（Ｏ）−ＮＲ２：Ｒの少なくとも１つが水素である）などの基もまた、前述の基の有利な置換基である。
【００１４】
また、本発明を限定するものではないが、本明細書で使用されるノルボルネンカルボン酸誘導体としては、エステル、アミド、イミン、酸ハロゲン化物等が挙げられる。さらに、本発明を限定するものではないが、本明細書におけるノルボルネンアルコール誘導体としては、エーテル、エポキシド、エステルなどで保護されたアルコール、等が挙げられる。さらに、置換ヒドロカルビルという文言には、上記で定義されるカルボン酸および誘導体、およびアルコールおよび誘導体も含まれる。したがって、本明細書では、「官能基」である「ＦＧ」は、ヒドロカルビル以外の置換基を意味するものである。
【００１５】
ここでは、「実質的に純粋な」、「純粋な」、または「高純度」という用語は、例えば、本発明の種々の実施形態におけるモノマー、ポリマーまたはジアステレオマーについて言及する場合、かかる材料の純度が少なくとも９５％であることを意味する。また、他の実施形態において、かかる用語は当該材料の純度が少なくとも９８％であることを意味し、さらに他の実施形態では、当該材料の純度が少なくとも９９％以上であることを意味する。
【００１６】
本明細書で使用される「遷移金属重合」という用語は、総称として使用され、付加重合（ＡＰ）または開環複分解重合（ＲＯＭＰ）のいずれかを意味する。
【００１７】
本発明の幾つかの実施形態では、実質的に純粋なエキソ−モノマーまたはエンド−モノマーのいずれかを供給原料として付加重合に用いることによって、かかるモノマーのジアステレオマー混合物を用いた場合に比べていくつかの利点が得られる。例えば、実質的に純粋なエキソ−モノマーを付加重合した結果、ジアステレオマー混合物と比較して、
（ｉ）モノマーからポリマーへの転化率が向上する；
（ｉｉ）重合時間が短縮される；
（ｉｉｉ）触媒添加率を減らすことができる；
（ｉｖ）ポリマー均一性の制御が向上する；
と言った利点が得られる。また、実質的に純粋なエンド−またはエキソ−モノマーのいずれかを供給原料として付加重合に用いた場合、ポリマー均一性の制御も向上させることができる。さらに、１つのジアステレオマーを重合することによって、いくつかのポリマー特性の調整が容易になる。例えば、一般に、実質的に純粋なエキソ−ジアステレオマーから形成されるポリマーの溶出速度などの特性は、類似（相似）の実質的に純粋なエンド−ジアステレオマーから形成されるポリマーの溶出速度と異なる。したがって、本発明による実施形態では、特定の溶出速度が望まれる場合、適切な量の各異性体を混合し、特定の溶出速度を得ることができる。
【００１８】
一部の遷移金属重合では、実質的に純粋なジアステレオマーであるモノマー供給原料を使用して重合を実施する。これに対して、他の重合では、特定の比を有するジアステレオマーの混合物が望ましい。したがって、一部の遷移金属重合では優れた機能を奏すると解される。全てのエキソ−ＮＢモノマー供給原料は、一般的に、最も高い反応性を付与し、全てのエンド−ＮＢモノマー供給原料は、一般的に、最も低い反応性を付与する。しかしながら、官能性が異なるノルボルネン型モノマーからコポリマーが形成されているシステムにおいては、上記異なったモノマーにおける相対反応速度における適切な反応性の制御を維持し、かつ形成されるポリマー中の所望の異性体比を達成するために、供給原料におけるエンド−異性体とエキソ−異性体との整合が必要とされる。すなわち、かかるモノマーを遷移金属重合するために、所望のエキソ−／エンド−モノマー反応物比を公式化し、かつ連続式または半回分式計量手段によってこの反応物比を維持することは大きな利点を有している。
【００１９】
したがって、本発明による一部の実施形態は、下記式Ｉに示すような実質的に純粋なエキソ−および／またはエンド−ＮＢモノマーを形成する方法に関する。
【化１】
【００２０】
上記式Ｉにおいて、ｍは０〜３の整数であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４はそれぞれ独立して、水素、ヒドロカルビルまたは官能基（ＦＧ）置換基を表している。
【００２１】
Ｒ１〜Ｒ４のいずれもヒドロカルビル基である場合、かかる基は、Ｃ１〜Ｃ３０アルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルキリデニルまたはアルキルシリル基であり得る。代表的なアルキル基としては、限定されないが、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルおよびドデシルが挙げられる。代表的なアルケニル基としては、限定されないが、ビニル、アリル、ブテニルおよびシクロヘキセニルが挙げられる。代表的なアルキニル基としては、限定されないが、エチニル、１−プロピニル、２−プロピニル、１−ブチニルおよび２−ブチニルが挙げられる。代表的なシクロアルキル基としては、限定されないが、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびシクロオクチル置換基が挙げられる。代表的なアリール基としては、限定されないが、フェニル、トルイル、ジメチルフェニル、ナフチルおよびアントラセニルが挙げられる。代表的なアラルキル基としては、限定されないが、ベンジルおよびフェネチルが挙げられる。代表的なアルキリデニル基としては、限定されないが、メチリデニル、エチリデニル、プロピリデニル、およびイソプロピリデニル基が挙げられる。さらに、直鎖状および／または分岐状Ｃ１〜Ｃ１０アルキル、ハロアルキルおよびパーハロアルキル基、アリール基およびシクロアルキル基で、上記のヒドロカルビル基自体が置換され得ること、すなわち、その水素原子のうちの１つが置換され得ること、かつ／または上記のヒドロカルビル基にＯ、Ｎ、ＳまたはＳｉなどの１つまたは複数のヘテロ原子が含まれ得ることに留意されたい。
【００２２】
また、Ｒ１〜Ｒ４のいずれもハロヒドロカルビル基であり得る。かかるハロヒドロカルビル基は、上記ヒドロカルビルのいずれかであり得、且つ、当該ヒドロカルビルの水素原子は、そのすべてよりも少ないが、少なくとも１つがハロゲン（フッ素、塩素、臭素またはヨウ素）によって置換される。さらに、かかる基が上記のヒドロカルビルのいずれかを含む場合、そのヒドロカルビルの水素原子のすべてがハロゲンによって置換される場合、Ｒ１〜Ｒ４のいずれもパーハロカルビル基であり得る。有用な過フッ素化置換基としては、限定されないが、パーフルオロフェニル、パーフルオロメチル、パーフルオロエチル、パーフルオロプロピル、パーフルオロブチルおよびパーフルオロヘキシルが挙げられる。
【００２３】
ペンダント基がＦＧ置換基である場合、Ｒ１〜Ｒ４のそれぞれは相互に独立して直鎖状または分岐状カルボン酸、カルボン酸エステル、エーテル、アルコールおよびカルボニル基を表す。かかる置換基の代表的な例は、限定されないが、−（ＣＲ＊２）ｎ−Ｃ（Ｏ）ＯＲ５、−（ＣＲ＊２）ｎ−ＯＲ５、−（ＣＲ＊２）ｎ−Ｃ（Ｏ）Ｒ５、−（ＣＲ＊２）ｎＳｉＲ５、−（ＣＲ＊２）ｎＳｉ（ＯＲ５）３、Ａ−Ｏ−［−（Ｃ（Ｒ５）２）ｎ−Ｏ−］ｎ−（Ｃ（Ｒ５）２）ｎ−ＯＨおよびＲ５（Ｚ）から選択されるラジカル（結合）を含む官能性置換基である。なお、上に挙げた置換基において、ｎはそれぞれ独立して定められるものであり、０〜１０の整数を表す。また、Ｒ＊は水素またはハロゲンである。さらに、Ｒ５は、それぞれ独立して定められるものであり、水素、ハロゲン、Ｃ１〜Ｃ３０アルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびアルキリデニル基を表すものである。加えて、Ｒ５は、１つまたは複数のヘテロ原子を含有し得る。さらに、Ａは、Ｃ１〜Ｃ６直鎖状、分岐状または環状アルキレンから選択される結合性基であり、Ｚは、ヒドロキシル、カルボン酸、アミン、チオール、イソシアネートおよびエポキシから選択される官能基である。Ｒ５の定義下にて示される代表的なヒドロカルビル基は、Ｒ１〜Ｒ４の定義下にて上記で同定される基と同一である。さらに、Ｒ５は、−Ｃ（ＣＨ３）３、−Ｓｉ（ＣＨ３）３、−ＣＨ（Ｒ６）ＯＣＨ２ＣＨ３、−ＣＨ（Ｒ６）ＯＣ（ＣＨ３）３または以下の環状基から選択される構成部分を表す。
【化２】
【００２４】
上記式中のＲ６は、水素または直鎖状または分岐状（Ｃ１〜Ｃ５）アルキル基を表す。かかるアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、ｉ−プロピル、ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、ｔ−ペンチルおよびネオペンチルが挙げられる。上記の構造において、環状基から突き出る単結合は、その環状基が前述のＲ５含有置換基のいずれにも結合している位置を示す。Ｒ６ラジカルの更なる例として、１−メチル−１−シクロヘキシル、イソボルニル、２−メチル−２−イソボルニル、２−メチル−２−アダマンチル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラノイル、３−オキソシクロヘキサノニル、メバロンラクトニル（ｍｅｖａｌｏｎｉｃ ｌａｃｔｏｎｙｌ）、１−エトキシエチルおよび１−ｔ−ブトキシエチルが挙げられる。
【００２５】
Ｒ５は、ジシクロプロピルメチル（Ｄｃｐｍ）、およびジメチルシクロプロピルメチル（Ｄｍｃｐ）基であってもよい。かかる構造を以下に示す。
【化３】
【００２６】
上記式Ｉで示されるモノマーを用いた実施形態では、パーハロヒドロカルビル基は、過ハロゲン化フェニルおよびアルキル基を含み得る。他の実施形態において、過フッ素化置換基としては、パーフルオロフェニル、パーフルオロメチル、パーフルオロエチル、パーフルオロプロピル、パーフルオロブチルおよびパーフルオロヘキシルが挙げられる。ハロゲン置換基に加えて、かかる実施形態のシクロアルキル、アリールおよびアラルキル基は、直鎖状および分岐状Ｃ１〜Ｃ５アルキルおよびハロアルキル基、アリール基およびシクロアルキル基でさらに置換することができる。かかるモノマーの非限定的な例としては、構造群ＭＭ、ＮＮおよびＰＰで表される構造式が挙げられる。
【００２７】
他の実施形態において、多環式オレフィンモノマーとしては、限定されないが、５−ノルボルネン−２−メタノールヒドロキシルエチルエーテル、５−ノルボルネン２−カルボン酸のｔ−ブチルエステル、５−ノルボルネンカルボン酸のヒドロキシエチルエステル、５−ノルボルネンカルボン酸のトリメチルシランエステル、５−ノルボルネン−２−メタノールアセテート、５−ノルボルネン−２−メタノール、５−ノルボルネン−２−エタノール、５−トリエトキシシリルノルボルネン、５−ノルボルネンカルボン酸の１−メチルシクロペンチルエステル、５−ノルボルネンカルボン酸のテトラヒドロ−２−オキソ−３−フラニルエステル、およびそれらの混合物が挙げられる。
【００２８】
さらに他の実施形態において、上記式Ｉ中のＲ１およびＲ４の少なくとも１つが、ＱＮＨＳＯ２Ｒ８基またはＱ‡（ＣＯ）Ｏ−（ＣＨ２）ｍ−Ｒ８基である。ここで、Ｑは、炭素２〜５個の直鎖状または分岐状アルキルスペーサーである。また、Ｑ‡は、炭素１〜５個の任意の直鎖状または分岐状アルキルスペーサーである。さらに、ｍは０または１以上３以下の整数であり、Ｒ８は炭素原子１〜約１０個のパーハロ基である。この場合、一般的に、Ｒ１〜Ｒ４の残りはそれぞれ水素となる。
【００２９】
さらに他の実施形態では、Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも１つが、ＡＡ基、ＢＢ基またはＣＣ基のうちの１つであり、その残りはそれぞれ一般に水素である。なお、ＡＡ基からＫＫ基およびＫＪＨ酸の表示それぞれが、エキソ−またはエンド−置換され得ることを留意されたい。
【化４】
【００３０】
式中、各々のｍは、独立して定められるものであり、上述と同様に定義付けられる。Ｑ‡もまた上記で定義されるとおりである。また、Ｑ＊は炭素１〜５個の直鎖状または分岐状アルキルスペーサーであり、Ａは炭素１〜８個の直鎖状または分岐状アルキルスペーサーである。ＡＡまたはＣＣ基を包含する一部の実施形態では、Ｑ‡は、存在しないこともあるし、炭素１〜３個の直鎖状アルキルスペーサーであることもある。さらに、ＣＣ基におけるＱ＊は、炭素３〜４個の直鎖状または分岐状スペーサーであり得る。他の実施形態において、Ｑ‡は、存在しないこともあるし、１個の炭素原子であることもある。ＢＢ基を備えた実施形態では、ｍは１または２のいずれかである。上記式Ｉにより表されるユニットの繰り返し（repeating units）を備える例示的な実施形態では、Ｒ１〜Ｒ４のうちの１つがＢＢ基であり、その残りはそれぞれ水素であり、ｎは０であり、ｍはそれぞれ１である。
【００３１】
また、他の実施形態において、上記式Ｉ中のＲ１〜Ｒ４のうちの少なくとも１つが、下記に示すようなＤＤ基、ＥＥ基またはＦＦ基であってもよい。この場合、Ｒ１〜Ｒ４の残りは一般的にはそれぞれ水素となる。
【化５】
【００３２】
上記式中では、Ｘはそれぞれ独立して、フッ素または水素であり、ｑはそれぞれ独立して、１〜３の整数であり、ｐは１〜５の整数であり、Ｑ＊は上記で定義されるとおりであり、Ｚは、炭素２〜１０個の直鎖状または分岐状ハロまたはパーハロスペーサーである。ＤＤ基を包含する一部の実施形態において、Ｑ＊は炭素１個のスペーサーであり、Ｘはフッ素であり、ｑは２または３であり、ｐは２である。ＥＥ基を包含する一部の実施形態において、Ｑ＊は炭素１個のスペーサーであり、Ｚは、９個までの炭素単位の分岐状フッ素化アルキル鎖である。ＦＦ基を包含する一部の実施形態において、Ｑ＊は炭素１個のスペーサーであり、ｑは１または２である。
【００３３】
他の実施形態において、Ｒ１〜Ｒ４のうちの少なくとも１つは、下記式に示すようなＧＧによって表される基であり、その他はそれぞれ一般に水素である。
【化６】
【００３４】
式中、存在する場合にはＱ‡は炭素１〜５個の任意の直鎖状または分岐状アルキルスペーサーである。他の一部の実施形態において、Ｒ１〜Ｒ４のうちの１つは、式ＧＧによって表される基であり、その他はそれぞれ水素であり、Ｑ‡は存在しないか、または炭素１〜３個の直鎖状アルキルスペーサーである。
【００３５】
式Ｉによる他の実施形態において、Ｒ１〜Ｒ４のうちの少なくとも１つは、下記に示されるＨＨ、ＪＪまたはＫＫのうちの１つによって表される基で置換される。この場合、Ｒ１〜Ｒ４の残りはそれぞれ一般的には水素となる。
【化７】
【００３６】
式中、Ｑ‡は上記で定義されるとおりであり、Ｒ９は、炭素原子１〜約５個の直鎖状または分岐状アルキル基である。なお、上記で表されるＨＪＫ（酸）基は、Ｈ、ＪまたはＫ基のうちの１つから誘導される。
【００３７】
本発明による実施形態に用いられるモノマー組成物は、式Ｉの多環式オレフィンモノマーの１つまたは複数の種類を含み得る。したがって、本発明による実施形態によって形成されるポリマーは、式Ｉによるモノマーが組み込まれたホモポリマーおよびポリマーを包含し得る。式Ｉにおける例示的なモノマーは、下記に示される構造基ＭＭ、ＮＮおよびＰＰで示され、かかるモノマー表示のいずれも、エキソ−およびエンド−異性体の両方を表すと理解される。
【化８Ａ】
【化８Ｂ】
【化８Ｃ】
【００３８】
上述のように、官能基ＡＡからＫＫ、および、ＨＪＫのすべてが、モノマーＭＭ、ＮＮまたはＰＰにおいて示される置換基そのままのエキソ−またはエンド−置換基のいずれかを含む。すなわち、一般式ＩＩａおよびＩＩｂと一致する。
【化９】
【００３９】
上記式中、ＦＧは官能基を表し、式ＩのＲ１、Ｒ２、Ｒ３またはＲ４のうちの１つであり、ｍは０である。
【００４０】
本発明による一部の実施形態については、上記式ＩＩａおよびＩＩｂのモノマーはさらに、シクロペンタジエン（ＣＰＤ）とのディールス・アルダー反応にかけられ、テトラシクロドデセン型モノマー（式Ｉのｍは２である）などのＣＰＤ同族体が形成される。他の実施形態において、ＣＰＤとの同様な反応を介して、式Ｉのｍは３以上であり得る。当業者には公知のように、かかるディールス・アルダー反応の生成物は、関係する部分において、ＣＰＤおよびＮＢＦＧの両方の立体的配置によって支配される。したがって、以下に示すように、ＮＢＦＧが純粋なエキソ−モノマーである場合、ＮＢＦＧが純粋なエンド−ＮＢＦＧモノマーである場合よりも、異なる組成の多環式環が生じ得る。場合によっては、エキソ−ＮＢＦＧが反応物として使用された場合、反応が高まり、ＴＤ分子の収率が向上する。
【化１０】
【００４１】
以下の反応スキームを参照すると、高純度エキソ−ＮＢＦＧおよびエンド−ＮＢＦＧモノマーの形成に第１工程として５−ノルボルネンカルボニトリル（５−ＮＢＣＮまたはＮＢＣＮ）を生成することが有利であることが判明した。このように、ＮＢＣＮを形成するディールス・アルダー反応は、反応スキームの工程１として示される。かかる第１工程の利点は、第一に、当該反応の結果、エンド−異性体とエキソ−異性体との比約５５：４５を有するジアステレオマー混合物が生成する。これによって、ほぼ等量の各異性体が混合物中に存在する。第二の利点として、大部分のジアステレオマー混合物は分離するのが難しいのに対して、ＮＢＣＮ異性体（本明細書においてジアステレオマーまたはエピマーとも呼ばれる）は分留によってうまく分離することができることが挙げられる。ここでの留意点としては、個々（個別）のエンド−および／またはエキソ−異性体の異性体純度と異性体の開始比との両方に関して、その分離の費用対効果が高く、高い生産性を得られるように、上記蒸留を行う条件を注意深く制御すべきことが挙げられる。
【００４２】
個々（個別）のエンド−およびエキソ−ＮＢＣＮ異性体が分離された場合、その各々は類似（相似）のエンド−またはエキソ−ノルボルネン−５−カルボキシアルデヒド異性体へ還元される（工程２）。かかる工程２における還元は、例えば、イミンへの部分的還元およびアルデヒドへの加水分解によって行われる。一般に、この手法には、イミンへの還元およびアルデヒドの形成のためのｉｎ ｓｉｔｕにおける加水分解に１ｍｏｌの水素を添加することを目的として、金属水素化物還元剤の使用が含まれる。本発明を限定するものではないが、適切な還元剤としては、水素化アルミニウムリチウム（ＬｉＡｌＨ４）、アルキルアルミニウム水素化物（例えば、ジイソブチルアルミニウム水素化物（ＤＩＢＡＬ−Ｈ））、アルコキシアルミニウム水素化物（例えば、リチウムトリエトキシアルミニウム水素化物（ＬｉＡｌＨ（ＯＥｔ）３））、およびジアルキルアミノリチウム水素化物（例えば、リチウムトリス（ジエチルアミノ）アルミニウム水素化物（ＬｉＡｌＨ（ＮＥｔ２）３））が挙げられる。反応スキームの工程３〜１３に示されるように、目的のエキソ−またはエンド−５−カルボキシアルデヒドＮＢ（ＮＢＣＨＯ）を最初に形成することによって、広範囲のエキソ−およびエンド−ＮＢＦＧモノマーの形成に有利な開始点が得られる。
【００４３】
理解および表示を容易にするために、下記反応スキームでは、各工程のエキソ−ＮＢＦＧモノマーのみを表しているが（エンド−異性体のみが形成されている工程１３は除く。）、エンド−ＮＢＣＨＯが開始点として用いられる場合、形成されるＮＢＦＧモノマーはエンド−モノマーであると解される。本明細書の実施例では、工程１〜１３それぞれの例示的な反応が提供される。開示されている以外の試薬の使用もまた、目的の実質的に純粋なエキソ−またはエンド−ＮＢＦＧモノマーの形成に有効であり得る。このため、これらの例示的な反応は、本発明を限定するものではないことを留意されたい。
【００４４】
反応スキームをさらに参照すると、類似（相似）のＮＢＣＮエピマーからＮＢＣＨＯエピマーを形成する利点は、
（１）ディールス・アルダー反応によるＮＢＣＮの形成によって、ほぼ等量の各異性体が提供される；
（２）蒸留によってＮＢＣＮ異性体の分離が有効に行われる；
（３）適切なアルミニウム水素化物を使用した際、ＮＢＣＮ異性体に相当するＮＢＣＨＯ異性体への還元が実質的に定量的である；
である。かかる利点に加えて、得られたＮＢＣＨＯ異性体は、（適切な酸化剤を経た）相当なカルボン酸、または（適切な水素化物供与剤（hydride donor reagent）を経た）アルコールに容易に変換される。したがって、ＮＢＣＮ異性体の初期の分離によって得られる異性体の純度を失うことなく、多種多様な官能化ＮＢモノマーへの容易な経路が提供される。一方、類似（相似）のカルボン酸を形成するための、ニトリルの直接的な酸または塩基処理では、一般的に、ジアステレオマーのエピマー化が生じる。したがって、本発明による実施形態は、従来公知の方法と比較して、著しい利点を有する。
【００４５】
例えば、異なる手法において、本発明による実施形態は、高い異性体純度のアルコール官能化ＮＢモノマーまたは高い異性体純度のカルボン酸官能化ＮＢモノマーのいずれかを形成することを可能にする。かかるアルコール官能化モノマーを用いて、−ＣＨ２ＯＡｃ、−ＣＨ２ＯＣＨ２Ｃ（ＣＦ３）２ＯＨ（ヘキサフルオロイソブチレンオキシドを介して）、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＯＭｓ、−ＣＨ２ＯＴｓおよび−ＣＨ２Ｃ（ＣＦ３）２ＯＨなどの官能基を有する誘導体を形成することができる。さらに、かかる実施形態は、様々なカップリング反応の使用を提供し、可能な官能基の上記のリストを著しく拡大する。かかる反応は、限定されないが、Ｋｕｍａｄａ、Ｓｏｎｏｇａｓｈｉｒａ、Ｈｅｃｋ、Ｓｔｉｌｌｅ、Ｓｕｚｕｋｉ、ＨｉｙａｍａおよびＮｅｇｉｓｈｉ反応などである。さらに、カルボン酸官能化異性体を標準的な有機合成誘導体化法にかけて、エステル官能化材料、例えば構造ＭＭとして上記で示される材料のいくつかを生成することができる。さらに、クロロ、ブロモまたはヨードジアステレオマーに変換される場合、ｓｐ３−ｓｐ、ｓｐ３−ｓｐ２、およびｓｐ３−ｓｐ３カップリングおよび有機金属反応（例えば、グリニャール、有機リチウム、有機亜鉛、有機クプラートおよび有機スタンナンの形成）においてアルコール官能化異性体が使用される。注目すべき特定の一実施例では、エキソ−ＮＢＣＨ２Ｉ（またはエンド−ＮＢＣＨ２Ｉ）を使用して、適当な温度で有機亜鉛ヨウ化物を生成することができる。これによって、かかる有機亜鉛ヨウ化物がヘキサフルオロアセトンと順調に反応して、高収率（約７０％）および高ジアステレオマー純度で適切なエキソ−またはエンド−ＨＦＡＮＢを生成するという利点が生じることは明らかである。
【００４６】
具体的には示していないが、本発明による実施形態は、官能基の炭素骨格の全体的な増加を提供する実質的に純粋なエキソ−またはエンド−ＮＢＦＧの同族体化反応（homologation reaction）を包含する。例えば、ＦＧがアルデヒドまたはケトンである場合、ジアゾメタンまたはメトキシメチレントリフェニルホスフィンとの反応によって、次の同族体を提供するＦＧの炭化水素鎖にメチレン（−ＣＨ２−）ユニット（単位）が有効に挿入される。本発明の実施形態によって包含される他の例示的な同族体化反応としては、特に
（ｉ）セイファース・ギルバート同族体化、すなわちアミンに還元されるシアン化物基によるハロゲン化物の置換；
（ｉｉ）メトキシメチレントリフェニルホスフィンとアルデヒドのウィッティヒ反応による同族のアルデヒドの生成；
（ｉｉｉ）カルボン酸をより高級なカルボン酸同族体（すなわち、追加の炭素原子１個を含有する）へと転化するよう設計された一連の化学反応であるアルント・アイステルト合成；
（ｉｖ）エステルを同族体化するための化学反応であるコワルスキーのエステル同族体化；
が挙げられる。本発明の一部の実施形態では、複数の単位によってＦＧの鎖長を増加する反応も用いられる。例えば、エチレンオキシドの求核付加によって開環が起こり、２個の追加の炭素を有する第１級アルコールが生成される。
【００４７】
かかる同族体化反応において有用であるエンド−およびエキソ−ＮＢＦＧモノマーは、ＮＢＣＨ２Ｘ（Ｘ＝Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、ＯＭｓ、およびＯＴｓ）、ＮＢＣＯ２Ｒ、ＮＢＣＯ２Ｈ、ＮＢＣＨ２ＯＨ、およびＮＢＣＨ２Ｃ（Ｏ）Ｒ、およびＮＢＣＮである。具体的には、エキソ−ＮＢＣＯ２Ｈはエキソ−ＮＢＣＨ２ＣＯ２Ｈに転化され、次にエキソ−ＮＢＣＨ２ＣＨ２ＯＨに還元され、それがエキソ−ＮＢＣＨ２ＣＨ２ＦＧモノマーの製造に用いられる。
【００４８】
したがって、本発明による実施形態は、ジアステレオマーとして純粋なカルボキシアルデヒド構成単位（例えば、エキソ−ＮＢＣＨＯおよびエンド−ＮＢＣＨＯ）の形成を包含する。かかるカルボキシアルデヒド構成単位は、ポリマー用途および小分子変換に重要である多数の誘導体へと変換され得る。新たな官能基への官能基の有機変換としては、特に、酸化、還元、同族体化（homologation）、ウィッティヒ、アミノ化、還元的アミノ化、エステル化、水素化、加水分解、アルコール分解（アセタール形成）、縮合（例えば、アルドール）、アルキル化、アリール化および遷移金属触媒反応が挙げられる。本発明の実施形態においては、一般的な有機変換を多数使用することができる。しかしながら、上記有機変換のすべてが有効というわけではない。すなわち、反応条件および試薬の適切な選択は、その後の重合に使用されるノルボルネン二重結合の性質を維持するのに必要であることを留意すべきである。特定の変換方法または生成物が望まれているが、ノルボルネン二重結合の性質に影響を及ぼす可能性がある場合、二重結合での保護基の使用は所望の変換を完了させるのに有効であり得る。さらに、本発明による実施形態は、ビス−ニトリルノルボルネンのジアステレオマー混合物、ＴＤＣＮジアステレオマー混合物およびかかるノルボルネンの高級同族体のかかる混合物（例えば、式Ｉのｍが３以上である）の分離も包含することを留意されたい。したがって、反応スキームで表される変換は一般に、類似（相似）のビス−ニトリルおよびＴＤおよびより高級な材料に代表的である。
【００４９】
ビス−ノルボルネンカルボニトリルジアステレオ異性体を参照すると、かかるエキソ−およびエンド−ノルボルネン型モノマーは、それぞれ下記の式ＩＩＩａ、ＩＩＩｂおよびＩＩＩｃによって適切に表される。かかる式ＩＩＩａ、ＩＩＩｂおよびＩＩＩｃに示されているのは、エキソ，エキソ−ノルボルネン−２，３−ジカルボニトリル、エキソ，エンド−ノルボルネン−２，３−ジカルボニトリル、および、エンド，エンド−ノルボルネン−２，３−ジカルボニトリルである。
【化１１】
【００５０】
式ＩＩＩａ、ＩＩＩｂおよびＩＩＩｃに記載の純粋なジアステレオマーの代表的な製造法は、以下の文献に記載されている：
（１）A contribution to the stereospecificity of [4+2] cycloadditions, Prantl, et al. Tetrahedron Letters (1982), 23(11), 1139-42、
（２）Facile preparation of trans-2,3-bis[(t-butylamino) methyl] norbornene. Wynne,et al. Organic Preparations and Procedures International(2002)， 34(6)， 655-657、
（３）Bromine addition to cyanonorbornene derivatives.Kikkawa,et al. Bulletin of the Chemical Society of Japan(1972)， 45(8)， 2523-7。
【００５１】
本発明による実施形態は、多種多様な官能化ノルボルネン型モノマーの両方のジアステレオマー形を容易に提供することができる。これによって、かかるモノマーの重合の適切な計画は、ジアステレオマーの特定の比を重合反応（純粋なジアステレオマーを混合することによる）に提供することを可能にすることを留意されたい。したがって、得られたポリマーの特性を調整する能力は、かかる純粋なジアステレオマーを持たないものと比較して向上する。例えば、「Method of Controlling the Differential Dissolution Rate of Photoresist Compositions,Polycyclic Olefin Polymers and Monomers Used for Making Such Polymers」というタイトルのＲｈｏｄｅｓらの米国特許第７，３４１，８１６号明細書に、一部のポリマーの溶出速度が、官能化ポリマー反復単位のエキソ−エンド−比に関係することが教示されている。かかる文献によれば、エキソ−ＨＦＡＮＢから誘導された高濃度の反復単位を有するポリマーは、エキソ−ＨＦＡＮＢから誘導された低濃度の反復単位を有する類似（相似）のポリマー、実質的に同じ分子量を有する比較用ポリマーと比較して、基礎水溶液中の期待溶出速度よりも高い溶出速度を有することが示されている。かかる文献によれば、異なる異性体比のポリマーを蒸留により、それらを分離することによって得ることが教示されている。これらに対して、本発明の実施形態では、得られたポリマーが所望の特性（例えば、高い溶出速度または低い溶出速度）を有するように、特定の比の異性体を重合に提供する。
【化１２】
【００５２】
［実施例］
以下の実施例は、実例としての目的のために提供されており、本発明（すなわち特許請求の範囲）を支持する実施形態の範囲および趣旨を限定的または制限的に解釈するものではない。ここでは、上記の反応スキームに示されるモノマーそれぞれの形成を実証する具体的な実施例、ならびに本発明の広い範囲をさらに実証する実施例について説明する。
なお、以下の実施例では、それぞれに関して、有効長３０メートルおよびＩＤ０．３２ｍｍおよび０．２５μｍフィルムを有するＤＢ５カラムでＧＣ分析を行った。ここでは、先ず、２７５℃に維持された注入チャンバに試料を注入した。注入後、カラムを１分間５５℃に維持し、次いで５℃／分で１７０℃に加熱した。検出器温度は３２５℃であった。以下の説明において、しかるべき場合に、具体的な保持時間を示す。
【００５３】
＜エキソ−／エンド−ノルボルネンカルボニトリル（エキソ−／エンド−ＮＢＣＮ）の製造＞
Ｎ２でフラッシュされた２０リットルＰａｒｒ圧力定格反応器にジシクロペンタジエン６．８ｋｇ（５１．３ｍｏｌ、シクロペンタジエン１．１当量）を添加した。次に、アクリロニトリル５．１１ｋｇ（９６．３ｍｏｌ、１．０当量）を添加した。反応器をＮ２で３回フラッシュし、次いで３．２５時間にわたって温度約１８０℃に加熱した。このとき、最初の３．２５時間の間に、圧力が約１００ｐｓｉｇのピークに達したことが確認された。反応混合物を約１８０℃でさらに２時間攪拌し、その間、圧力を約１１ｐｓｉｇに安定させた。２５℃に冷却した後、反応混合物１１．８１ｋｇを反応器から排出した。混合物のＣＧ分析から、エキソ−／エンド−ノルボルネンカルボニトリル（４３．３％／５６．６％）生成物の収率９３．０％が示された。ＧＣ保持時間は、４．０分（エキソ−ＮＢＣＮ）、４．７分（エンド−ＮＢＣＮ）であった。
【００５４】
＜エキソ−／エンド−ノルボルネンカルボニトリルの分離／精製＞
マントルヒーターと、充填蒸留カラム（理論段数６０段）と、還流スプリッターと、水冷凝縮器と、凝縮液受器（オーバーヘッド受器）と、真空ポンプと、適切なサイズのスチルポット（ｓｔｉｌｌ ｐｏｔ）とからなる真空蒸留装置に、エキソ−／エンド−ノルボルネンカルボニトリル（ＮＢＣＮ）約８ｋｇを供給（装入）した。スチルポット温度は、マントルヒーターへの入熱を調節することによって制御し、システムの真空は、上記オーバーヘッド受器の真空圧力を調節することによって制御した（以下の実験セクションを参照）。
【００５５】
ＮＢＣＮをスチルポットに移した後、蒸留装置の真空ポンプを所望の設定値に調節した。次いで、蒸留カラムにおいて全ての還流条件が成立するまで、スチルポットを加熱し続けた。次いで、所望の還流比で還流スプリッターを作動させ、一定間隔をあけて、上記オーバーヘッド受器から液体留分を除去することによって分留を進めた。そして、ＧＣ分析を用いて、上記液体留分の組成を調べた。このとき、上述の流れを構成するために必要に応じて蒸留還流比を調節した。最初の上記留分においては、「軽い」成分が豊富に含まれており、主にアクリロニトリル（ＡＣＮ）、シクロペンタジエン（ＣＰＤ）およびジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）が含まれていた。これらの「軽い」成分を除去した後、次いで高純度エキソ−ＮＢＣＮを残りのエンド−ＮＢＣＮから分離した。「移行（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）」留分を除去した後、次いで高純度エンド−ＮＢＣＮを回収した。エンド−ＮＢＣＮの大部分がスチルポットから除去されたら、蒸留プロセスを終了した。
【表１】
【００５６】
この結果、出発混合物中のエキソ−ＮＢＣＮの約５７％が、高純度（９８％、若しくはそれ以上）材料として分離された。また、出発混合物中のエンド−ＮＢＣＮの約４４％が、高純度（９８％、若しくはそれ以上）材料として分離された。ここで、残った中純度の留分は、再度循環させることができ、これによってプロセス全体の収率を増加させることができる。
【００５７】
＜エキソ−ノルボルネン−５−カルボキシアルデヒド（エキソ−ＮＢＣＨＯ）の製造＞
窒素フラッシュ下にて約１２０℃に加熱することによって、機械攪拌機、窒素ガス入口、サーモウェル、およびセプタム密閉添加漏斗を備えた１２リットルのガラスフラスコを乾燥させた。トルエン中の１．５Ｍジイソブチルアルミニウム水素化物（ＤＩＢＡＬ−Ｈ）７９００ｍｌ（１１．７９ｍｏｌ）を添加漏斗でフラスコに入れる前に、フラスコを室温に冷却した。エキソ−ＮＢＣＮ（１３２８ｇ、１１．１４ｍｏｌ）を滴下添加する前に、ＤＩＢＡＬ−Ｈ溶液を−５１．６℃に冷却した。温度は−５１．６〜−３９．３℃の範囲であり、２時間２４分以内に添加を完了した。混合物をさらに３０分間攪拌した。ＧＣ分析から、未反応エキソ−ＮＢＣＮは残存していないことが明らかとなった。反応混合物を−４６〜−３９℃に維持し、ドライアイス／イソプロパノール冷却ジャケット添加漏斗内に５００ｍｌを１１回に分けて入れた。ドライアイス／アセトニトリルで−５．６℃に冷却され、機械攪拌された３．５Ｎ塩酸１２．２４リットルに、これを迅速に、５００ｍｌを１１回に分けて滴下添加した。ＤＩＢＡＬ−Ｈ反応混合物の次の各添加前に、反応の発熱を収まらせるために、誘導期がある。温度は、−５．６〜＋０．１℃の範囲であった。クエンチ時間は２時間であった。ＭＴＢＥ（メチルｔ−ブチルエーテル，４０００ｍｌ）を冷却添加漏斗によって添加した。混合物を数分攪拌し、沈降させ、相を分離した。水相をＭＴＢＥ３×４０００ｍｌで抽出した。有機部分を合わせ、３．５Ｎ塩酸５０００ｍｌで洗浄し、最後の洗浄でｐＨ６になるまで、ブライン３×２ガロンで洗浄した。ＭＴＢＥ／トルエン溶液を分割し、いくつかのボトルに入れ、硫酸ナトリウムで乾燥させ、冷蔵庫で一晩保管した。混合物を濾過し、浴の最高温度３５℃にて回転蒸発させ、生成物３１７３ｇを得た。ＮＭＲ分析によって、トルエン中のＮＢＣＨＯ３５．２重量％、収率８２％が得られたことが示された。ＧＣ分析から、エキソ−／エンド−比９９．８／０．２が得られる。ＮＢＣＨＯは不安定であり、容易にエピマー化し、したがって、今後の使用のために溶液を冷蔵した。ＧＣ保持時間は２．０５分（エキソ−ＮＢＣＨＯ）、２．２３分（エンド−ＮＢＣＨＯ）であった。
【００５８】
＜エキソ−ノルボルネン−５−メタノール（エキソ−ＮＢＣＨ２ＯＨ）の製造＞
機械攪拌機、窒素ガス入口、サーモウェル、および添加漏斗を備えた２２リットルのガラスフラスコに、８％水酸化ナトリウム水溶液１８８０ｍｌを入れた。ＮａＢＨ４（１７４．１ｇ、４．６ｍｏｌ）を分けて添加した。混合物を−７．４℃に冷却した。水素化ホウ素ナトリウム溶液を滴下添加する前に、メタノール６００ｍｌに溶解された４００ｍｌ分を使用する直前に、エキソ−ＮＢＣＨＯ（トルエン中３５．２重量％にて３１７３ｇ、合計約９．１７ｍｏｌ）を分配した。添加時間は合計５．１時間であり、反応温度は−７．１〜−０．８℃の範囲であった。ＧＣ分析が一致しないことから、さらに３５ｇの水素化ホウ素ナトリウムの添加が促された。−１．７〜−１２．７℃に冷却すると同時に、反応を１時間攪拌した。ＧＣ分析から、未反応ＮＢＣＨＯ＜０．１５％が示された。１０％硫酸水溶液（２２００ｍｌ）を１．５時間にわたって滴下添加し、温度は−１１．４〜＋０．７℃の範囲であった。その結果得られたｐＨは６であった。ジクロロメタン（３０００ｍｌ）、ブライン５００ｍｌ、水２０００ｍｌを添加し、混合物を数分間攪拌した。相を分離した。残りの水相をジクロロメタン２０００ｍｌ、水２０００ｍｌ、ブライン２０００ｍｌで処理した。ジクロロメタン相を除去し、水相を再び、ジクロロメタン２０００ｍｌ、水２０００ｍｌ、およびブライン２０００ｍｌと混合した。ジクロロメタン相を除去し、水相をジクロロメタン２０００ｍｌおよび水２０００ｍｌで処理した。ジクロロメタン抽出物を合わせ、残留する水を分離し、次いで有機部分を硫酸ナトリウムで一晩乾燥させた。濾過した後、抽出物を回転蒸発させ、黄色の液体１２１０ｇを得た（ＮＢＣＨＯからの収率８７％）。
【００５９】
材料を真空蒸留すると、以下の留分が得られた：
（Ｉ）３４．６〜１０９．４℃（１２〜２０トル）、４６．２ｇ、濁りを帯びている、ＮＢＭｅＯＨ６０．３％およびトルエン３９．７重量％
（ＩＩ）１０６．３〜１００．７℃（５〜８トル）、１７２．５ｇ、エキソ−ＮＢＭｅＯＨ９８．５％、エンド−ＮＢＭｅＯＨ１．３％、トルエンなし
（ＩＩＩ）８１．４〜９３．２℃（２〜３トル）、２３６．７ｇ、エキソ−ＮＢＭｅＯＨ９９．３％、エンド−ＮＢＭｅＯＨ０．７％、トルエンなし
（ＩＶ）６２．２〜６９．４℃（１〜２トル）、５７８．１ｇ、エキソ−ＮＢＭｅＯＨ９９．１％、エンド−ＮＢＭｅＯＨ０．９％
（Ｖ）６３．１〜６８．５℃（１トル）、２９．０２ｇ、エキソ−ＮＢＭｅＯＨ９９．５％、エンド−ＮＢＭｅＯＨ０．５％。
【００６０】
蒸留ポットの残渣をジクロロメタン約４００ｍｌに溶解し、１０％硫酸１００ｍｌで洗浄した。得られた混合物を水１００ｍｌで処理し、相分離した。これによって、相が分離した。水相にブライン１００ｍｌを添加して、溶液からより多くのジクロロメタンを除去した。ジクロロメタン部分を合わせて、ブライン５×１００ｍｌで洗浄してｐＨ６とし、次いで硫酸ナトリウムで乾燥させた。乾燥させた抽出物を濾過し、回転蒸発させた。この生成物を６０．８〜６５．１℃（１トル）にて真空蒸留し、３７．７ｇの留分を得た。かかる留分のＧＣ分析の結果は、エンド−異性体が０．５％、エキソ−異性体が９９．５％であった。次に、エキソ−異性体９８．９％およびエンド−異性体０．８５％を含有する低純度の留分３７．３１ｇを６３．１〜６５．２℃（２トル）で回収した。純度＞９９．８％の総収量（全異性体）は１０５８．５ｇであった（ＮＢＣＮからの収率７６．５％、ＮＢＣＨＯからの収率約９３％）。
ＧＣ保持時間：２．８２分（エンド−ＮＢＭｅＯＨ）、３．９７分（エキソ−ＮＢＭｅＯＨ）
【００６１】
＜エンド−ノルボルネンカルボキシアルデヒド（エンド−ＮＢＣＨＯ）の製造＞
窒素フラッシュ下にて約１２０℃に加熱することによって、機械攪拌機、窒素ガス入口、サーモウェル、およびセプタム密閉添加漏斗を備えた１２リットルのガラスフラスコを乾燥させた。トルエン中の１．５Ｍ ＤＩＢＡＬ−Ｈ４９７０ｍｌ（７．４ｍｏｌ）を添加漏斗でフラスコに入れる前に、フラスコを室温に冷却した。ＤＩＢＡＬ−Ｈ溶液を−７１．８℃に冷却した。エンド−ＮＢＣＮ（８３８ｇ、７．０ｍｏｌ）を融解し、トルエン１００ｍｌで希釈し、ＤＩＢＡＬ−Ｈ溶液に滴下添加した。温度は−７１．８〜−５０．４℃の範囲であり、２時間以内に添加が完了した。ＧＣ分析から、未反応エンド−ＮＢＣＮは残存していないことが明らかとなった。ドライアイス／イソプロパノール冷却ジャケット添加漏斗内に５００ｍｌを１０回に分けて反応混合物を入れた。ドライアイス／アセトニトリルで−１５．５℃に冷却され、機械攪拌された３．５Ｎ塩酸８１９０ｍｌに、各割当て分を滴下添加した。ＤＩＢＡＬ−Ｈ反応混合物の次の各添加前に、反応の発熱を収まらせるような、誘導期が確認された。これらの添加の間、温度は−３５〜＋１．０℃の範囲であった。総クエンチ時間は約２時間であった。次に、ＭＴＢＥ（３０００ｍｌ）を冷却添加漏斗で添加し、混合物を数分間攪拌し、沈降させ、相を分離した。水相をＭＴＢＥ２×３０００ｍｌで抽出した。有機部分を合わせ、３．５Ｎ塩酸２５００ｍｌで洗浄し、最後の洗浄でｐＨ７が示されるまで、ブライン７×１ガロンで洗浄した。ＭＴＢＥ／トルエン溶液を４つに分割し、それぞれ硫酸ナトリウムで乾燥させ、冷蔵庫で一晩保管した。
【００６２】
翌日、混合物を濾過し、最高温度３５℃に設定した浴槽で回転蒸発させた。残渣のＮＭＲ分析の結果、残留ＭＴＢＥ９．２重量％と共に、トルエン中のＮＢＣＨＯ２５．０重量％が示された。生成物をさらに回転蒸発で濃縮し、２回目のＮＭＲ分析を行った結果、エンド−ＮＢＣＨＯ３１．７％、トルエン６５．４％、およびＭＴＢＥ２．８％が示された。かかる生成物のＧＣ分析の結果、エンド−／エキソ−比は９７．３／２．７、収率は約７０％であった。エンド−ＮＢＣＨＯは不安定であり、容易にエピマー化することから、必要になるまで、溶液を冷蔵した。
ＧＣ保持時間：２．１３分（エキソ−ＮＢＣＨＯ）、２．３３分（エンド−ＮＢＣＨＯ）
【００６３】
＜エンド−ノルボルネンメチルアルコール（エンド−ＮＢＣＨ２ＯＨ）の製造＞
機械攪拌機、サーモウェル、窒素入口、および添加漏斗を備えた５Ｌの４つ口フラスコに、８％水酸化ナトリウム水溶液３６０ｍｌ（０．７２ｍｏｌ）を入れた。ＮａＢＨ４（３３．１ｇ、０．８８ｍｏｌ）を分けて添加した。混合物を−１０．６℃に冷却した。エンド−ＮＢＣＨＯ溶液（トルエン中３０．６重量％にて５５８．１ｇ、合計約１．３９ｍｏｌ）のおよそ半分をメタノール５００ｍｌで希釈し、滴下添加した。添加時間は合計１．５時間であり、反応温度は−１１．４〜−３．１℃の範囲であった。残りのエンド−ＮＢＣＨＯ溶液をメタノール５００ｍｌで希釈し、反応混合物に滴下添加した。範囲−１０．８〜−６．３℃の反応温度で添加を４８時間で完了した。ＧＣ分析から、残存しているエンド−ＮＢＣＨＯが４．９％であることが示された。混合物を−１１．８〜−５．６℃で５時間２１分攪拌し、それによってエンド−ＮＢＣＨＯ含有率が１．６％に低下した。水素化ホウ素ナトリウムをさらに３．２２ｇ添加し、混合物を−５．３〜−１３．５℃でさらに１．５時間攪拌した。ＧＣ分析から、残存するエンド−ＮＢＣＨＯは１．０％であることが示された。反応フラスコを氷に入れ、混合物を一晩攪拌した。温度はわずかに３．５℃に上昇し、ＧＣ分析から、残存するエンド−ＮＢＣＨＯはわずか０．４％であることが示された。
【００６４】
反応を−１１．５℃に冷却し、温度は−１１．５〜＋０．７℃の範囲であると同時に、１０％硫酸水溶液（３９０ｍｌ）を１．５時間にわたって滴下添加した。添加の最後に、ｐＨは７であった。さらに１０％硫酸１００ｍｌを添加し、ｐＨ２とした。ジクロロメタン（５００ｍｌ）を添加し、混合物を激しく攪拌した。ブライン１００ｍｌおよび水３００ｍｌを添加し、完全に混合し、次いで沈降させた。大きな界面が生じた。ジクロロメタン部分を分離した。次いで、ジクロロメタン５００ｍｌ、ブライン１００ｍｌおよび水３００ｍｌを残りの水相に添加した。混合した後、ジクロロメタン相を回収した。さらにジクロロメタン５００ｍｌ、ブライン１００ｍｌ、および水３００ｍｌを水相に添加し、混合した。ジクロロメタン相を再び回収した。エマルジョン相を回収し、分離させた。得られた水相を除去し、残りのエマルジョンをブライン５００ｍｌで処理した。これによって、相はきれいに分離された。ジクロロメタン相を除去し、ブライン２００ｍｌで洗浄してｐＨ６とし、次いで、前のジクロロメタン抽出物と合わせた。合わせたジクロロメタン抽出物をブライン３×４００ｍｌで洗浄してｐＨ７とし、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させ、３３１．６ｇを得た。ＮＭＲから、これはトルエン中のエンド−ＮＢＭｅＯＨ５９重量％であると示された。ＮＭＲは、ごく微量のエキソ−異性体を示した。ＧＣ分析は、エンド−／エキソ−比９９：１を示した。
【００６５】
１２インチＶｉｇｒｅｕｘカラムを通して、この材料を真空蒸留すると、以下の留分が得られた：
（Ｉ）２５．１〜１９．０℃（１．３〜１．６トル）、１１．８６ｇ、トルエン９９．５％
（ＩＩ）７３．８〜６６．９℃（１．２０〜１．１５トル）、２８．７９ｇ、エンド−ＮＢＭｅＯＨ９８．３％、トルエン０．０９％含有
（ＩＩＩ）６５．３〜６３．１℃（１．２５〜１．２０トル）、９９．６４ｇ、エンド−ＮＢＭｅＯＨ９９．２％、トルエンなし
（ＩＶ）５８．６〜４４．３℃（１．２０〜０．５３トル）、４７．８７ｇ、エンド−ＮＢＭｅＯＨ９９．８％
（Ｖ）４７．２〜４２．２℃（０．６２〜０．５７トル）、２．８９ｇ、エンド−ＮＢＭｅＯＨ９９．４％。
【００６６】
エンド−ＮＢＭｅＯＨ＞９９％の総収量は１５０．４ｇ（８７％）であった。エンド−ＮＢＣＮに基づく収率は５８％であった。ＮＭＲから、エンド−９９．５％が示された。
ＧＣ保持時間：４．５６５分（エンド−ＮＢＭｅＯＨ）、４．５９９分（エキソ−ＮＢＭｅＯＨ）。
【００６７】
＜エキソ−ノルボルネンメチルアセテート（エキソ−ＮＢＭｅＯＡｃ）の製造＞
窒素フラッシュ下にて１２０℃にホットエアガンで加熱することによって、機械攪拌機、窒素入口、添加漏斗、およびサーモウェルを備えた１２リットルのガラスフラスコを乾燥させた。室温に冷却した後、エキソ−ノルボルネンメタノール（５００．２ｇ、４．０ｍｏｌ）をフラスコに入れ、続いて、無水ジクロロメタン４リットル、無水ピリジン９８８ｇ（１２．５ｍｏｌ）、無水ジクロロメタンをさらに２リットル入れた。ジメチルアミノピリジン（２．０ｇ、１６．５ｍｍｏｌ）を添加した。無水酢酸を迅速に３０分以内に添加し、反応温度を２４℃から４１℃に上昇させた。１０分後、ＧＣ分析から、残存する出発原料はわずか１．７％であることが示された。２．５時間後には、残存する出発原料はわずか０．３％であった。無水酢酸をさらに２２ｍｌ添加し、反応混合物を室温で一晩攪拌した。ＧＣ分析から、生成物の組成に更なる変化は示されなかった。反応を回転蒸発させて、ジクロロメタンを除去し、次いで８０℃で回転蒸発させて、余分なピリジンおよび無水酢酸を除去した。合計５５３ｇの残渣を真空蒸留して、３つの留分が得られた：
（Ｉ）３３．５℃（２トル）〜６７．１℃（＜２トル）、２２．８ｇ、ＮＢＭｅＯＡｃ５４重量％（ＮＭＲ）、ピリジン１３重量％、無水酢酸３３重量％
（ＩＩ）６８．４〜６１．０℃（＜２トル）、５０１．５ｇ、エキソ−ＮＢＭｅＯＡｃ９９．７％
（ＩＩＩ）５９．４〜６０．４℃（＜２トル）、１９．８ｇ、エキソ−ＮＢＭｅＯＡｃ９９．５％。
ＮＭＲの結果、３．０５ｐｐｍで余分なシグナルが示された。
【００６８】
収量は５０１．５ｇであった（理論値７５％）。ＧＣ保持時間：４．５１分（エキソ−ＮＢＭｅＯＡｃ）
【００６９】
＜エンド−ノルボルネンメチルアセテート（エンド−ＮＢＭｅＯＡｃ）の製造＞
窒素フラッシュ下にて１０８℃にホットエアガンで加熱することによって、機械攪拌機、窒素入口、添加漏斗、およびサーモウェルを備えた３リットルのガラスフラスコを乾燥させた。室温に冷却した後、エンド−ノルボルネンメタノール（１２５．０ｇ、１．０ｍｏｌ）をフラスコに入れ、続いて、無水ジクロロメタン４リットル、無水ピリジン２４７ｇ（３．１ｍｏｌ）、無水ジクロロメタンをさらに５００ｍｌ入れた。ジメチルアミノピリジン（０．５ｇ、４．２ｍｍｏｌ）を添加した。無水酢酸を迅速に１８分以内に滴下添加し、反応温度を２４℃から３８．７℃に上昇させた。３４分後、ＧＣ分析から、残存する出発原料はわずか１．８％であることが示された。２時間後には、有意な量の出発原料は残っていなかった。反応混合物を室温で一晩攪拌した。ＧＣ分析から、生成物の組成に更なる変化は示されなかった。反応を回転蒸発させて、ジクロロメタンを除去し、次いで６０℃で回転蒸発させて、余分なピリジンおよび無水酢酸を除去した。ＮＭＲ分析によって、合計１６５．６ｇの残渣は依然として、ピリジン４．３重量％を含有することが示された。この材料を蒸留水２５０ｍｌで洗浄し、下の有機相を乳状にした。ジクロロメタン（１００ｍｌ）を水相に添加し、混合し、相を分離した。有機相を合わせ、１０％硫酸水溶液で洗浄した。これによって、有機相は透明となった。ブライン２５０ｍｌで洗浄することによって、相の反転が起こり、有機相が上になった。有機相をブライン３×２５０ｍｌで洗浄し、最終洗浄液ｐＨ６とした。有機相を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させ、１５６．５ｇを得た。ＮＭＲおよびＧＣ分析から、ピリジンは残存していないことが示された。生成物を蒸留し、４つの留分が得られた：
（Ｉ）２８．６℃（６トル）〜５８．８℃（１．９５トル）、５．８ｇ、エンド−ＮＢＭｅＯＡｃ９８．４％（ＧＣ）
（ＩＩ）５５．２℃（１．９０トル）〜４９．２℃（１．５０トル）、１２５．２ｇ、エンド−ＮＢＭｅＯＡｃ１００％
（ＩＩＩ）４８．９℃（１．５０トル）〜５０．６℃（１．５０トル）、８．９ｇ、エンド−ＮＢＭｅＯＡｃ１００％
（ＩＶ）５１℃（１．５０トル）、０．８ｇ、エンド−ＮＢＭｅＯＡｃ１００％
【００７０】
生成物の合計は１４０．７ｇであり、収率８４％であった。ＧＣ保持時間：３．７５分（エンド−ＮＢＭｅＯＡｃ）
【００７１】
＜エンド−ノルボルネンメチルメタンスルホネート（エンド−ＮＢＭｅＯＭｓ）の製造＞
機械攪拌機、サーモウェル、窒素入口、および添加漏斗を備えた３Ｌの四つ口フラスコに、エンド−５−（２−ヒドロキシメチル）ノルボルネン（１０４．７９ｇ、０．８５ｍｏｌ）、ジクロロメタン４８５ｍｌ、および塩化メタンスルホニル（１００．９９ｇ、０．８８ｍｏｌ）を入れた。ジクロロメタン２４０ｍｌを添加して、塩化メタンスルホニル中ですすいだ。攪拌混合物を−１１．１℃に冷却した。範囲−１１．１〜＋７．０℃の温度で、トリエチルアミン（１０１．２６ｇ、１．００ｍｏｌ）を２時間にわたって迅速に滴下添加した。得られた黄色のスラリーを７８分間１８．９℃に温めた。ＧＣ分析から、未反応出発原料０．３％が残存することが示された。塩化メタンスルホニルをさらに３．８２ｇ添加し、混合物を室温で一晩攪拌した。ＧＣ分析から、出発原料０．１％が残存することが示された。水５００ｍｌを添加し、溶液を清澄化した。相を分離した。ジクロロメタン部分を１Ｎ ＨＣｌ４５０ｍｌで洗浄し、次いでブライン４×１０００ｍｌで洗浄し、洗浄液をｐＨ＝６とした。ジクロロメタン溶液を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて、液体１８５．１５ｇ（収率＞１００％）を得た。ＧＣ分析によって、メシレート含有率９８．１％が得られた。ＮＭＲ分析から、残存するジクロロメタン７．５重量％が示された。エンド−／エキソ−比は９９．１：０．９であった。
【００７２】
＜エンド−５−（２−ヨードメチル）ノルボルネン（エンド−ＮＢＭｅＩ）の製造＞
機械攪拌機、窒素入口アダプターを有する凝縮器、栓およびサーモウェルを備えた５Ｌの四つ口フラスコに、エンド−ノルボルネンメチルメタンスルホネート（１８５．１５ｇ、９２．５％、０．８５ｍｏｌ）および２−ペンタノン１５００ｍｌを入れた。ヨウ化ナトリウム１９０．４ｇ（１．２７ｍｏｌ）および２−ペンタノン２００ｍｌを添加する前に、混合物をよく混合した。混合物を加熱して、還流した。１．５時間還流した後、混合物は非常に濃くなり、さらに２−ペンタノン５００ｍｌで希釈した。さらに１．５時間の還流後、２−ペンタノンをさらに５００ｍｌ添加した。混合物は濃くなり続け、反応フラスコの上部に固形分が飛び散り始めた。２−ペンタノンをさらに２５０ｍｌ添加し、反応を１００．９℃から９５〜９６℃に冷却して、攪拌をより滑らかにした。反応を９５〜９６℃で一晩続け、次いで１００．４℃に２時間加熱し、ＧＣ分析から、出発原料は残存しないことが示された。＞９０℃での総反応時間は２５時間であった。反応を攪拌し、３０℃に冷却した。水（５００ｍｌ）を添加し、溶液を清澄化した。相を分離した。水相を酢酸エチル５００ｍｌおよび２５０ｍｌで抽出した。酢酸エチル抽出物を２−ペンタノン相と合わせ、＜３５℃にて回転蒸発させて、赤色のオイル２２６．７ｇを得た。これをジクロロメタン３００ｍｌで希釈し、１０％重亜硫酸ナトリウム水溶液２×２００ｍｌで洗浄した。次いで、有機相をブライン３００ｍｌ、飽和重炭酸ナトリウム３００ｍｌ、およびブライン３５０ｍｌで洗浄し、最終洗浄液ｐＨ＝７とした。ジクロロメタン溶液を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて、２０３．６ｇを得た。水（１５ｍｌ）を添加し、残りのペンタノンが除去され、水のみが蒸留され始めるまで、混合物を回転蒸発させた。残渣を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、ジクロロメタンですすいだ。これを、１２インチＶｉｇｒｅｕｘカラムを通して真空蒸留し：
（Ｉ）４２．１〜５０．３℃（１．３５〜１．４０トル）、２１．８８ｇ、エンド−ＮＢＭｅＩ８８．３％；
（ＩＩ）４６．５℃（１．２５トル）〜４２．５℃（１．２０トル）、５８．３７ｇ、エンド−ＮＢＭｅＩ９９．０％；
（ＩＩＩ）４３．３〜３９．７℃（１．１５〜１．２０トル）、７９．１９ｇ、エンド−ＮＢＭｅＩ９９．５％
（ＩＶ）４０．０〜３４．９℃（１．１５トル）、１．５３ｇ、エキソ−ＮＢＭｅＩ９８．３％；
が得られた。
【００７３】
エンド−ＮＢＭｅＩ＞９９．０％の収量は１３７．５６ｇ（６９％）であった。
【００７４】
＜エキソ−α，α−ビス（トリフルオロメチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−エタノール（エキソ−ＨＦＡＮＢ）の製造＞
機械攪拌機、ドライアイス凝縮器、サーモウェル、および窒素入口弁を備えた１２Ｌの四つ口フラスコを、窒素フラッシュ下にて１１０℃に加熱し、熱風乾燥させた。３２℃に冷却した後、亜鉛粉塵（ＡｌｆａＡｅｓａｒ Ａ１３６３３、２２２．５２ｇ、３．４５ｍｏｌ）および次いでＤｒｙＳｏｌｖｅジメチルアセトアミド２０００ｍｌをフラスコに入れた。次に、ヨウ素（５９．３３ｇ、０．２３ｍｏｌ）をフラスコに入れ、続いてＤｒｙＳｏｌｖｅジメチルアセトアミド３００ｍｌですすいだ。７分以内に、最初に形成した赤みを帯びた色が緑色に変化し、次いで混合物を３３．３℃に温めると灰色に変化した。ＮＢＭｅＩ（５３９．５４ｇ、２．３ｍｏｌ）を一度にすべて添加した。混合物を７９℃に加熱し、反応が発熱を起こした時、その温度は１１５℃に上昇した。熱源を除去し、反応を８９℃に冷却した。加熱を再開した。＞７９℃にて１時間後に、ＧＣ分析によって、出発原料は残存しないことが示された。アセトニトリル／ドライアイス冷却浴で反応を−２６．６℃に冷却した。ＨＦＡ（４６６．１ｇ、２．７７ｍｏｌ）を反応混合物中に凝縮した。ＨＦＡの最初の添加によって、温度が−２８℃から−１９．１℃に上昇した。冷却浴を空にし、湿潤イソプロパノール／ドライアイス冷却浴に取り替えた。反応混合物を−１８．５〜−１．７℃で５．３時間攪拌し、蒸留水を注意深く２００〜５００ｍｌ単位で水の全容積３０００ｍｌまで添加する前に、混合物を−２８℃に冷却した。水をさらに１０００ｍｌ添加した。全混合物を水４０００ｍｌに注いだ。反応フラスコ中の亜鉛残渣を３．５Ｎ ＨＣｌ１６００ｍｌで処理し、得られた混合物を前のクエンチ水溶液と合わせた。反応フラスコをさらに水約３．５Ｌですすいだ。合わせたクエンチ水溶液をシクロヘキサン３×４０００ｍｌで抽出した。シクロヘキサン抽出物を合わせ、ブライン１ガロンで洗浄し、ｐＨ７とした。窒素下にて一晩保管した後、シクロヘキサン溶液を２５％水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＯＨ）水溶液３×５００ｍｌで抽出した。合わせたＴＭＡＯＨ抽出物をシクロヘキサン３×１０００ｍｌで洗浄し、次いで濃ＨＣｌ４００ｍｌで酸性化した。下相を分離し、粗製ＨＦＡＮＢ６５７．０９ｇを回収した。ＮＭＲ分析によって、これがジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）１０．５重量％を含有することが示された。
【００７５】
３１．５％硫酸水溶液２００ｍｌで粗生成物を洗浄した。相分離は起こらず、そのため混合物をジクロロメタン１０００ｍｌで希釈し、遅い相分離を生じさせた。ＮＭＲ分析によって、残存するＤＭＡ＜０．３重量％が示されるまで、有機相を３１．５％硫酸２×２００ｍｌで洗浄し、次いで３１．５％硫酸２×４００ｍｌで洗浄した。生成溶液をブライン５００ｍｌ、飽和重炭酸ナトリウム５００ｍｌ、ブライン２×５００ｍｌで洗浄し、最終洗浄液ｐＨ＝７となるまで、３．５Ｎ ＨＣｌ１０ｍｌを含有するブライン５００ｍｌで洗浄した。生成物溶液を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させた。１４インチＶｉｇｒｅｕｘカラムを通して、残渣を蒸留した。以下の留分が回収された：
（Ｉ）４２．６〜４９．５℃（２トル）、４４．０３ｇ、９９．２％（ＧＣ）
（ＩＩ）４５．６〜４４．８℃（１．９５トル）、１６８．８３ｇ、９８．８％（ＧＣ）
（ＩＩＩ）４１．５〜４３．９℃（１．９０トル）、１２７．４４ｇ、９９％（ＧＣ）
（ＩＶ）４１．５〜４３．２℃（１．８５トル）、１１８．６４ｇ、９９．３％（ＧＣ）
（Ｖ）４０．２〜４５．０℃（１．７５〜１．８０トル）、１４．６５ｇ、９９．１％（ＧＣ）、ＤＭＡ０．４重量％含有（ＮＭＲ）
（ＶＩ）４４．９〜４９．９℃（１．８０トル）、３．１０ｇ、９９．１％（ＧＣ）、ＤＭＡ０．８重量％含有（ＮＭＲ）
（ＶＩＩ）５１．８〜６３．３℃（１．８０トル）、７．５５ｇ、９８．６５％（ＧＣ）、ＤＭＡ４．４重量％含有（ＮＭＲ）
【００７６】
高純度エキソ−ＨＦＡＮＢ（＞９９％）、合わせた留分Ｉ〜ＩＶは、４５８．９４ｇ、収率７３％であった。
【００７７】
＜エンド−α，α−ビス（トリフルオロメチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−エタノール（エンド−ＨＦＡＮＢ）の製造＞
機械攪拌機、ドライアイス凝縮器、サーモウェル、および窒素入口を備えた３Ｌの三つ口フラスコを窒素フラッシュ下にて約１０５℃に加熱し、熱風乾燥させた。室温に冷却した後、亜鉛粉塵（Ａｌｆａ−Ａｅｓａｒ Ａｌ３６３３、５７．７０ｇ、０．８８ｍｏｌ）をフラスコに入れ、続いてＤｒｉＳｏｌｖｅジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）５００ｍｌを入れた。ヨウ素（１５．０ｇ、０．０５９ｍｏｌ）を添加しながら、混合物を攪拌し、続いてジメチルアセトアミド１００ｍｌですすいだ。混合物は発煙し、３２．３℃に温まり、緑色になった。３分後、亜鉛スラリーは青緑色に戻った。さらに９分間待った後、エンド−ＮＢＭｅＩ（１３７．５６ｇ、０．５９ｍｏｌ）を一度にすべて添加した。混合物を８０℃に加熱した。８０℃に達すると、加熱源が取り除かれた後に温度が下がる前に、温度が急に９６℃に上昇した。温度が８６℃に低下した後に加熱源を取り替えた。１時間後、ＧＣ分析によって、ＮＢＭｅＩは残存しないことが示された。アセトニトリル／ドライアイス冷却浴中で−２９．８℃に冷却する前に、混合物を＞８０℃でさらに３０分間攪拌した。ヘキサフルオロアセトン（ＨＦＡ）（１２０．５ｇ、０．７３ｍｏｌ）を反応混合物中に凝縮した。１７分の添加時間の間、温度は−３０．７〜−２３．４℃の範囲であった。この冷却浴をメタノール／氷冷却浴に取り替えた。ＧＣ分析から、エンド−メチルノルボルネン（ＮＢＭｅ）（加水分解ＮＢＭｅＺｎＩからの）対ＨＦＡＮＢのシグナル比が一定となったことが示された時に、反応混合物を−２７．９〜−１．２℃で４．２５時間攪拌した。水の全容積１５００ｍｌまで、脱イオン水を注意深く５０、１００、および２５０ｍｌ単位で添加する前に、混合物を−３０．９℃に冷却した。達した最高温度は−２．２℃であった。その液体を亜鉛塩からデカントした。水５００ｍｌおよび３．５Ｎ ＨＣｌ４５０ｍｌを亜鉛塩に添加し、完全に混合し、前のデカント液と合わせた。合わせた水性混合物をシクロヘキサン３×１０００ｍｌで抽出した。シクロヘキサン抽出物をブライン１０００ｍｌで洗浄し、ｐＨ５とした。ＧＣ分析によって、抽出物中のＨＦＡＮＢ６１．３％が示された。
【００７８】
シクロヘキサン抽出物を２５％水酸化テトラアンモニウム（ＴＭＡＯＨ）２１０ｍｌで抽出した。ＧＣ分析から、シクロヘキサン相中に残存するＨＦＡＮＢ５．９％が示されたため、シクロヘキサン溶液をさらに２５％ＴＭＡＯＨ５０ｍｌで抽出した。これによって、シクロヘキサン相に残ったＨＦＡＮＢはわずか１．８％であった。ＴＭＡＯＨ抽出物を合わせ、シクロヘキサン３×５００ｍｌで洗浄した。水相を濃ＨＣｌ１００ｍｌで酸性化し、ｐＨ１とした。ＨＦＡＮＢ純度９０．１％の合計１１７．１５ｇの下相が分離した。ＧＣ分析によって、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）付加物の不純物６．１％も示された。粗製ＨＦＡＮＢをジクロロメタン２５０ｍｌで希釈し、次いで１０％硫酸２×１００ｍｌで洗浄したが、ＧＣ分析から、これはＤＭＡ付加物の除去に無効であることが示された。粗生成物を３１．５％硫酸２×１００ｍｌおよび２００ｍｌで洗浄した。ＧＣ分析から、ＤＭＡ付加物は残存しないことが示された。ジクロロメタン溶液をブライン４×５００ｍｌで洗浄し、ｐＨ５とした。生成物溶液を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて、純度９６．９％の液体９２ｇを得た。１２インチのＶｉｇｒｅｕｘカラムを通して、これを真空蒸留した。以下の留分が回収された：
（Ｉ）３１．７〜４３．１℃（１．５５〜１．９５トル）、１０．７４ｇ、エンド−９９．３％（ＧＣ）
（ＩＩ）３９．５〜３５．６℃（１．１５〜１．５０トル）、２５．８２ｇ、エンド−９９．７％（ＧＣ）
（ＩＩＩ）３３．９〜３０．１℃（１．２０〜１．１０トル）、３６．０２ｇ、エンド−９９．７％（ＧＣ）
（ＩＶ）３２．３〜２６．５℃（０．８７〜０．８９トル）、４．２１ｇ、エンド−９９．１％（ＧＣ）、ＤＭＡ付加物０．３％
【００７９】
純度＞９９％でのＨＦＡＮＢ合計は７６．７９ｇであり、収率４８％であった。留分Ｉ、ＩＩ、およびＩＩＩは、１９Ｆ ＮＭＲにおいて顕著な−７０．７ｐｐｍシグナルを示した。これらの留分を合わせ、シクロヘキサン１００ｍｌで希釈し、２５％ＴＭＡＯＨ２×１００ｍｌで抽出した。ＴＭＡＯＨ抽出物をシクロヘキサン３×１００ｍｌで洗浄し、次いで濃ＨＣｌ５０ｍｌで酸性化し、ｐＨ＜２とした。生成物は下相として分離した。これを除去し、ブライン２×２００ｍｌで洗浄してｐＨ６とし、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて６９．５４ｇを得た。ＮＭＲ分析から、１９Ｆ ＮＭＲにおいて−７０．７ｐｐｍシグナルを示す成分＜０．４％が示された。１２インチのＶｉｇｒｅｕｘカラムを通して、この材料を真空蒸留し、以下の留分を得た：
（Ｂ１） ２７．２〜４１．２℃（４．５０〜４．７５トル）、前留分４０ｍｇ
（Ｂ２） ４５．１〜３９．０℃（２．２５〜３．００トル）、１．１１ｇ、エンド−９９．５％（ＧＣ）
（Ｂ３） ３７．６〜３１．５℃（１．０５〜１．２０トル）、４２．６２ｇ、エンド−９９．６％（ＧＣ）
（Ｂ４） ３０．５〜２７．９℃（０．８２〜１．０５トル）、２１．８７ｇ、エンド−９９．６％（ＧＣ）。
【００８０】
１９Ｆ ＮＭＲ分析から、留分Ｂ３およびＢ４において−７０．７ｐｐｍシグナルはほとんど（または全く）示されなかった。留分Ｂ３およびＢ４の合計は６４．４９ｇであり、収率４０％であった。
ＧＣ保持時間：４．５５分（エンド−ＨＦＡＮＢ）、４．４３分（エキソ−ＨＦＡＮＢ）、２．０９分（エンド−ＮＢＭｅ）、２．６６分（ＤＭＡ付加物）
【００８１】
＜エキソ−ノルボルネンカルボン酸（エキソ−ＮＢＣＯ２Ｈ）（ＡｇＮＯ３およびＮａＯＨによる）の製造＞
機械攪拌機、サーモウェル、栓、および２リットルの添加漏斗を備えた５０Ｌガラスフラスコに、エキソ−ＮＢＣＨＯ（トルエン中４９．２重量％、１１８８ｇ、約４．７９ｍｏｌ）を入れた。アルデヒドを１０Ｌアルコール試薬で希釈し、−１３．７℃に冷却した。硝酸銀（１２２６ｇ、７．２ｍｏｌ、１．５当量）を水１８００ｍｌに溶解し、アルデヒド溶液に分けて添加した。温度は−１３．７〜−０．９℃の範囲であり、添加は１２分で完了した。水１０Ｌに水酸化ナトリウム（５７５ｇ、１４．４ｍｏｌ）を添加する前に、反応混合物を−１１．６℃に冷却した。温度は−１１．６〜−０．２℃の範囲であり、添加は４時間で完了した。ＧＣ分析によって、生成物形成の更なる増加が示されなくなるまで、混合物を−３℃でさらに１時間攪拌した。反応混合物を濾過して、銀残渣を除去し、得られた透明な、ほぼ無色の濾液を濃塩酸１４００ｍｌでｐＨ１に酸性化した。混合物をジクロロメタン３×４０００ｍｌで抽出した。合わせた抽出物をブライン２ガロンで洗浄し、次いで洗浄液がｐＨ＝５になるまで、ブライン２×１ガロンで洗浄した。抽出物を回転蒸発させて、オイル６９０ｇを得た。これをジクロロメタン２０００ｍｌに溶解し、次いで８％水酸化ナトリウム水溶液２Ｌで抽出した。ＧＣ分析によって、最後の洗浄液中にエキソ−ＮＢＭｅＯＨ副生成物が示されなくなるまで、水酸化ナトリウム水溶液抽出物をジクロロメタン４×６００ｍｌで洗浄した。
【００８２】
水酸化ナトリウム水溶液抽出物を濃塩酸３１０ｍｌで酸性化した。得られた相を分離した。上の水相をジクロロメタン２×６００ｍｌで抽出した。有機相を合わせ、ブライン１０００ｍｌで洗浄した。これによって、ゆっくりと分離する乳状エマルジョンが得られた。ジクロロメタン５００ｍｌおよび水５００ｍｌをさらに添加し、エマルジョンを解乳化し、相分離を起こした。有機部分を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて、ＧＣ分析により純度１００％を示す５３３．８ｇを得た。ジュウテリオメタノール溶媒におけるＮＭＲ分析から、わずか１．３％のエンド−異性体が示された。
【００８３】
最終ブライン洗浄液を濃塩酸５０ｍｌでｐＨ１に酸性化した。これをジクロロメタン３×６００ｍｌで抽出した。抽出物をブライン５００ｍｌで洗浄してｐＨ５とし、次いで硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて、ＧＣによる純度１００％のエキソ−ＮＢＣＯ２Ｈ５０．４ｇを得た。総収量は５８４．４ｇ（収率約８８％、ＮＢＣＮからの収率７２％）であった。ＮＭＲ分析から、単離生成物がまだジクロロメタンを６〜７％含有することが示された。ＧＣ保持時間：５．５０分
【００８４】
＜エンド−ＮＢＣＯ２Ｈ（ＡｇＮＯ３およびＮａＯＨによる）の製造＞
機械攪拌機、サーモウェル、栓、および２リットルの添加漏斗を備えた５０Ｌガラスフラスコに、エンド−ＮＢＣＨＯ（トルエン中５６．７重量％、９４８ｇ、約４．４ｍｏｌ）を入れた。アルデヒドをアルコール試薬９２００ｍｌで希釈し、−１１．４℃に冷却した。硝酸銀（１１２８ｇ、６．６ｍｏｌ、１．５当量）を水１７００ｍｌに溶解し、アルデヒド溶液に分けて添加した。温度は−１１．４〜−０．５℃の範囲であり、添加は１９分で完了した。水９．２Ｌに水酸化ナトリウム（５２９ｇ、１３．２ｍｏｌ）を添加する前に、反応混合物を−８．０℃に冷却した。温度は−８．０〜−０．２℃の範囲であり、添加は５時間５４分で完了した。ＧＣ分析によって、生成物形成の更なる増加が示されなくなるまで、混合物を＜０℃でさらに１．５時間攪拌した。反応混合物を濾過して、銀残渣を除去し、銀残渣をアルコール試薬で洗浄し、得られた透明な、ほぼ無色の濾液を濃塩酸１２００ｍｌでｐＨ１に酸性化した。混合物をジクロロメタン３×４０００ｍｌで抽出した。洗浄液がｐＨ＝５になるまで、合わせた抽出物をブライン３×２ガロンで洗浄した。抽出物を回転蒸発させて、オイル７３８ｇを得た。これをジクロロメタン２０００ｍｌに溶解し、次いで８％水酸化ナトリウム水溶液２Ｌで抽出した。ＧＣ分析によって、最後の洗浄液中にエンド−ＮＢＭｅＯＨ副生成物が示されなくなるまで、水酸化ナトリウム水溶液抽出物をジクロロメタン４×１０００ｍｌで洗浄した。
【００８５】
水酸化ナトリウム水溶液抽出物を濃塩酸３３５ｍｌでｐＨ２に酸性化した。得られた相を分離した。上の水相をジクロロメタン２×５００ｍｌで抽出した。有機相を合わせ、ブライン１０００ｍｌで洗浄し、ｐＨ４とした。有機部分を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて、ＧＣ分析により純度９９．８％のエンド−ＮＢＣＯ２Ｈを示す５７９．３ｇ（収率９５％、エンド−ＮＢＣＮからの収率７１％）を得た。残留ジクロロメタンを蒸発させることによって、その材料を一晩結晶化させ、かなりの質量が失われた。ＮＭＲ分析から、エキソ−異性体＜５．６％、ジクロロメタン１．８重量％が明らかとなった。最終収量は４７８．１ｇであった（エンド−ＮＢＣＨＯからの収率７８．７％、エンド−ＮＢＣＮからの収率５１％）。ＧＣ保持時間：５．４６分（エンド−ＮＢＣＯ２Ｈ）
【００８６】
最初のブライン洗浄液からのアリコートのジクロロメタン抽出物から、ＮＭＲ分析によって、潜在的には３４ｇまでのエチルエステルが存在し得ることが明らかとなった。
【００８７】
＜エキソ−ＮＢＣＯ２Ｈ（ＮａＣｌＯ２による）の製造＞
融解ｔ−ＢｕＯＨ５０ｍｌにエキソ−ＮＢＣＨＯ（エキソ−：エンド−が８７．５：１２．５、１．２ｇ、０．０１ｍｏｌ）を溶解した。２−メチル−２−ブテン（２２ｍｌ、０．２ｍｏｌ）をアルデヒド溶液に添加した。ＮａＣｌＯ２（８０％、１．７ｇ、０．０２ｍｏｌ）を脱イオン水１０ｍｌに溶解した。リン酸二水素ナトリウム（３．００ｇ、０．０３ｍｏｌ）をＮａＣｌＯ２溶液に添加し、次いで超音波処理して溶解し、ｐＨ４〜５を有する水溶液を得た。酸化剤溶液を滴下添加する前に、アルデヒド溶液を１７．５℃に冷却した。１１．１℃に冷却すると同時に、反応溶液は濃い黄色になった。添加は８分で完了した。ＧＣ分析によって、残存するアルデヒドはわずかであることが示され、酸性生成物はエキソ−／エンド−比９２：８を示した。１７．９℃で６６分間攪拌した後、反応は無色となった。ＧＣ分析によって、酸のパーセンテージが８９％で最大化したため、生成物形成の更なる増加は示されなかった。溶媒を回転蒸発によって除去し、脱イオン水１０ｍｌに残渣を溶解した。８％ＮａＯＨ水溶液１２．５ｍｌで溶液を塩基性にしてｐＨ１１とした。これをジクロロメタン２×２０ｍｌで洗浄し、次いで３．５Ｎ ＨＣｌ水溶液７．５ｍｌで再び酸性化してｐＨ３とした。その酸性化溶液をジクロロメタン３×２０ｍｌで抽出した。ジクロロメタン抽出物をブライン２５ｍｌでｐＨ５に洗浄し、次いで硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて、無色の液体０．７４ｇ（収率５４％）を得た。ＧＣ分析によって、エキソ−／エンド−比９０：１０と共に純度９７．７％が示された。ＮＭＲ分析から、エンド−異性体１０〜１５％が存在することが示されたが、２〜３．２ｐｐｍの脂肪族領域に「ノイズ」が示された。ＧＣ保持時間：５．０８分（エキソ−ＮＢＣＯ２Ｈ）、５．１５分（エンド−ＮＢＣＯ２Ｈ）。
【００８８】
＜エンド−ＮＢＣＯ２Ｈの製造（Ｏｘｏｎｅ（登録商標）による）＞
２５０ｍＬの三つ口丸底フラスコは、磁気撹拌子、栓、およびセプタムを備えた。そのフラスコに、エンド−ＮＢＣＮ（５．９６ｇ、５０ｍｍｏｌ）を添加し、内容物を氷浴により０〜５℃に冷却した。連続的にパージされた窒素環境において、ヘキサン中の１．０ＭＤＩＢＡＬ−Ｈ（５０ｍＬ、５０ｍｍｏｌ）を攪拌しながら滴下添加した。添加が完了した後、反応を０〜５℃で１５分間攪拌した。冷たい希ＨＣｌ（１Ｎ、１００ｍＬ）を含有する分液漏斗に内容物を移した。得られたアルデヒドを冷たいジエチルエーテル（４×１００ｍＬ）で抽出し、ＤＭＦ（７３ｍＬ）と固形酸化剤Ｏｘｏｎｅ（登録商標）（ＤｕＰｏｎｔ ＣＡＳ−ＲＮ ７０６９３−６２−８）（２ＫＨＳＯ５．ＫＨＳＯ４．Ｋ２ＳＯ４）（３０．６ｇ）のスラリーを含有するフラスコに装入した。開放雰囲気中で混合物を０〜５℃で攪拌し、その雰囲気中でアルデヒドは相当するカルボン酸へと酸化された。内容物を分液漏斗に移し、希ＨＣｌを添加して、残留Ｏｘｏｎｅ（登録商標）を溶解した。水層を廃棄し、有機層を水（４×１００ｍＬ）で洗浄してＤＭＦを除去した。有機層を炭酸カリウム水溶液（２５重量％）で抽出し、水層を濃ＨＣｌで酸性化した。得られた沈殿物をジエチルエーテル（３×１００ｍＬ）で抽出し、ＭｇＳＯ４で乾燥させ、濾過した。減圧下にて、ジエチルエーテルを除去し、純粋なエンド−ＮＢＣＯ２Ｈ（５．８１ｇ、８４．１％）を得た。
【００８９】
＜エキソ−ノルボルネンメトキシメチルヘキサフルオロプロパノール（エキソ−ＮＢＭＭＨＦＰ）の製造＞
機械攪拌機、添加漏斗、窒素ガス入口、およびサーモウェルを備えた１２Ｌの四つ口フラスコに、ＮａＨ（６０％、１７５．６ｇ、４．３９ｍｏｌ）を入れた。窒素フラッシュ下にて１２０℃に熱風乾燥で加熱することによって、反応装置を予め乾燥させておいた。無水ＴＨＦ（１７００ｍｌ）を添加し、得られたスラリーを−１１．２℃に冷却すると同時に機械攪拌した。エキソ−ＮＢＣＨ２ＯＨ（４４８ｇ、３．６１ｍｏｌ、留分４および５）を無水ＴＨＦ４２０ｍｌに溶解し、ＮａＨ／ＴＨＦ混合物に滴下添加した。温度は−１２．２℃〜−８．９℃の範囲であり、添加時間は２５分であった。反応を室温（１７℃）に温め、一晩攪拌した。反応を−１８．２℃に冷却し、ヘキサフルオロイソブチレンエポキシド（ＨＦＩＢＯ）６５７．２ｇ（３．６５ｍｏｌ）を滴下添加した。温度は−１８．４℃〜−０．１℃の範囲であり、添加時間は２時間であった。ＧＣ分析によって、未反応出発原料２０．８％が示された。混合物を室温（１８．７〜２７．７℃）に温め、さらに５時間攪拌した。ＧＣ分析によって、未反応出発原料は検出されなかった。混合物を−１１．３℃に冷却し、水１７５０ｍｌを添加して、クエンチした。クエンチ時間は８１分であり、クエンチ温度は最高で−２．０℃に達した。次いで、濃塩酸３７５ｍｌを添加し、ｐＨ２とした。下の水相から深い黄色のＴＨＦ層が分離された。水相をＭＴＢＥ２×５００ｍｌで抽出した。有機部分を合わせ、次いで２Ｌ分２つに分割した。それぞれをブライン２×１０００ｍｌで洗浄し、ｐＨ５とした。
【００９０】
第２の有機部分によってエマルジョンが得られ、それをさらにＭＴＢＥ３×２５０ｍｌで希釈し、分離を促進した。合わせた有機部分を硫酸ナトリウムで一晩乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて、琥珀色の液体１２７９．８ｇを得た。かかる液体のＧＣ分析では、純度９８．６％が示された。１２インチのＶｉｇｒｅｕｘカラムを通して、粗生成物を真空蒸留した。これによって、以下に示す留分が得られた。
（１） ２２．５０℃（１．６５トル）〜９１．８０℃（１．１５トル）、３３．３８ｇ、９５．３％（ＧＣ）、ＴＨＦ含有
（２） ８９．２０℃（０．９８トル）〜７６．２０℃（０．８９トル）、１２１．０８ｇ、９８．３％（ＧＣ）、ＮＭＲ ｏｋ
（３） ７５．０℃（０．８４トル）〜６４．９℃（１．００トル）、２５７．９９ｇ、９８．８％（ＧＣ）、ＮＭＲ ｏｋ
（４） ６４．４℃（０．８６トル）〜６２．２℃（０．９５トル）、６３７．５８ｇ、９９．７％（ＧＣ）、ＮＭＲ ｏｋ
（５） ６１．４℃（０．９１トル）〜６３．０℃（０．９４トル）、１９．３２ｇ、９８．１％（ＧＣ）、ＮＭＲにおいて余分なシグナルあり
（６） ５３．８℃（０．９１トル）〜１２４．１℃（０．９８トル）、４．６３ｇ、黄色
（７） １２０．２〜１４０．１℃（０．９６トル）、５．７０ｇ、黄色
ポット（Ｐｏｔ）、６３．５ｇ
【００９１】
留分２、３、および４を合わせると、純度９９．２％（ＧＣ）を有する１０１６．６５ｇ（収率９３％）が得られた。
保持時間：４．９０２分
【００９２】
＜エンド−ＮＢＭＭＨＦＰの製造＞
機械攪拌機、添加漏斗、窒素ガス入口、およびサーモウェルを備えた５００ｍＬのフラスコにＮａＨ（６０％、１７．７３ｇ、０．４４ｍｏｌ）を入れた。窒素フラッシュ下にて熱風乾燥機で約１２０℃に、反応装置を予め乾燥させておいた。無水ＴＨＦ（２００ｍｌ）を添加し、得られたスラリーを−１６．８℃に冷却すると同時に機械攪拌した。エンド−ＮＢＣＨ２ＯＨ（５０．０ｇ、０．４０３ｍｏｌ）を無水ＴＨＦ５０ｍｌに溶解し、ＮａＨ／ＴＨＦ混合物に滴下添加した。温度は−１６．８℃〜−０．８℃の範囲であり、添加時間は３２分であった。白色のスラリーを室温に温め、一晩攪拌した。反応を−１７．４℃に冷却し、ヘキサフルオロイソブチレンエポキシド（ＨＦＩＢＯ）７２．８ｇ（０．４０ｍｏｌ）を滴下添加した。温度は−１５．１℃〜−２．４℃の範囲であり、添加時間は２６分であった。冷却浴を取り除き、反応は非常に急速に１１．３℃に温まり、そこで再び冷却して、発熱を弱めた。ＧＣ分析によって更なる変化が示されなくなるまで、反応を１５〜１８℃で４．５時間攪拌した。混合物を−８℃に冷却し、水２００ｍｌを添加して、クエンチした。クエンチ温度は最高で＋０．２℃に達した。次いで、濃塩酸４０ｍｌを添加した。下の水相から金色のＴＨＦ層を分離した。水相をＭＴＢＥ２×１００ｍｌで抽出した。有機部分を合わせ、ブライン３×１００ｍｌ、次いでブライン４×２００ｍｌで洗浄し、ｐＨ６とした。抽出物を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて、オイル１２９．０６ｇを得た。ＧＣ分析から、純度９３．９％および未反応エンド−アルコール４．４％が示された。この材料をＫｕｇｅｌｒｏｈｒオーブン内で１１０℃（２トル）にて蒸留し、純度９８．５％、エンド−ＮＢＭｅＯＨ１．５％を有する８７．０３ｇが得られた。純度９８．９％およびエンド−ＮＢＭｅＯＨ１．１％を有する、更なる１．６７ｇを１２０〜１３０℃（２トル）で回収した。試料８７ｇをＫｕｇｅｌｒｏｈｒオーブン内で１０４℃（１トル）にて再蒸留し、純度９９．２％であり、エンド−ＮＢＭｅＯＨを０．８％含有する５０．８０ｇを得た。前留分２８．１８ｇもまた１０４℃（１トル）で回収し、純度９６．６％およびエンド−ＮＢＭｅＯＨ３．４％が得られた。純度＞９９％の生成物の収率は４１％であった。純度＞９８％を有する付加物の収率は７２％であった。ＧＣ保持時間は、５．２９分（エンド−ＮＢＭＭＨＦＰ）、３．１３分（エンド−ＮＢＭｅＯＨ）であった。
【００９３】
＜エキソ−ノルボルネニルメトキシジフェニルメチルシラン（エキソ−ＮＢＣＨ２ＯＳｉＭｅＰｈ２）＞
窒素でスパージングされた５００ｍＬの五つ口ガラスジャケット反応器に、エキソ−ノルボルネニルメタノール（９６グラム、０．７７ｍｏｌ）装入物を添加した。設定値７５℃で加熱／冷却循環水浴によって、反応器を加熱した。内部反応器温度７５℃にて、ジフェニルメチル（ジメチルアミノ）シラン（１７１グラム、０．７１ｍｏｌ）を添加漏斗で滴下添加し、発熱反応が起こらないようにした。次に、内部反応器温度を１００℃に加熱した。それを２４時間まで維持し、ＧＣモニタリングで試料採取して、確実に反応器内のジメチルアミン含有率が１％未満となるようにした。ジメチルアミンを中和する酸塩基スクラバーに反応器を連結した。反応混合物を冷却し、ボトルに回収した。１５０℃および６０ミリトルで設定された短経路ヘッド蒸留によって、エキソ−ノルボルネニルメトキシジフェニルメチルシラン（２０９グラム、収率７１％）の原料を精製し、無色の液体として１４０グラム（＞９８％、エキソ−含有率１００％）が得られた。プロトンＮＭＲから、エキソ−ＮＢＣＨ２ＯＳｉＭｅＰＨ２のみが存在することが示され、出発原料のジアステレオマー純度が維持されたことを意味する。
【００９４】
＜エキソ−ノルボルネニルエトキシジフェニルメチルシラン（エキソ−ＮＢＣＨ２ＣＨ２ＯＳｉＭｅＰｈ２）＞
窒素でスパージングされた５００ｍＬの五つ口ガラスジャケット反応器に、エキソ−ノルボルネニルエタノール（エキソ−ＮＢＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）（２４６グラム、１．７８ｍｏｌ）装入物を添加した。設定値７５℃で加熱／冷却循環水浴によって、反応器を加熱した。内部反応器温度７５℃にて、ジフェニルメチル（ジメチルアミノ）シラン（３９０グラム、１．６２ｍｏｌ）を添加漏斗で滴下添加し、発熱反応が起こらないようにした。次に、内部反応器温度を１００℃に加熱した。それを２４時間維持し、ＧＣモニタリングで試料採取して、確実に反応器内のすべてのジメチルアミンガスが１％未満となるようにした。発生するジメチルアミンを中和する酸塩基スクラバーに反応器を連結した。反応混合物を冷却し、ボトルに回収した。１６０℃および５０ミリトルで設定された短経路ヘッド蒸留によって、エキソ−ノルボルネニルエトキシジフェニルメチルシラン（５４０グラム、収率７８％）の原料を精製し、無色の液体として３１７グラム（純度＞９８％）が得られた。プロトンＮＭＲから、エキソ−ＮＢＣＨ２ＣＨ２ＯＳｉＭｅＰｈ２生成物が、開始のエキソ−ＮＢＣＨ２ＣＨ２ＯＨと同じジアステレオマー純度を有することが示された。
【００９５】
＜エンド−ノルボルネン−カルボン酸テトラヒドロ−２−オキソ−３−フラニルエステル（エンド−ＧＢＬＮＢ）の合成＞
適切なサイズのフラスコに、α−Ｂｒ−δ−ブチロラクトン（２６．１ｇ、１５８ｍｍｏｌ）を装入した。温度計、セプタム、および凝縮器をフラスコに備え付けた後、エンド−ＮＢＣＯ２Ｈ（２０．０ｇ、１４５ｍｍｏｌ）およびテトラヒドロフラン（１００ｍＬ）を添加した。窒素スイープ下にて、氷浴を用いて、溶液を約５℃に冷却した。次に、セプタムを通して、トリエチルアミン（１９．１ｇ、１８９ｍｍｏｌ）を注入し、内容物を周囲温度に温め、その後２０時間還流した。周囲温度に冷却した後、内容物を濾過して副生成物を分離した。濾液を塩化メチレンで希釈し、溶液を５％重炭酸ナトリウム（２×５０ｍＬ）および水（１×５０ｍＬ）で抽出した。溶液を硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過した。ジエチルエーテルを溶液に添加し、再結晶化を助けた。濾過によって、エンド−ＧＢＬＮＢを回収した（２１．５ｇ、収率６７％）。プロトンＮＭＲから、エンド−ＧＢＬＮＢ生成物が、開始のエンド−ＮＢＣＯ２Ｈと同じジアステレオマー純度を有することが示された。
【００９６】
＜エキソ−ＧＢＬＮＢの合成＞
適切なサイズのフラスコに、α−Ｂｒ−δ−ブチロラクトン（２６．３ｇ、１６０ｍｍｏｌ）を装入した。温度計、セプタム、および凝縮器をフラスコに備え付けた後、エンド−ＮＢＣＯ２Ｈ（２０．０ｇ、１４５ｍｍｏｌ）およびテトラヒドロフラン（１００ｍＬ）を添加した。窒素スイープ下にて、氷浴を用いて、溶液を約５℃に冷却した。次に、セプタムを通して、トリエチルアミン（１９．１ｇ、１８９ｍｍｏｌ）を注入し、内容物を周囲温度に温め、その後２０時間還流した。周囲温度に冷却した後、内容物を濾過して副生成物を分離した。濾液を塩化メチレンで希釈し、溶液を５％重炭酸ナトリウム（２×５０ｍＬ）および水（１×５０ｍＬ）で抽出した。溶液を硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過した。ジエチルエーテルを溶液に添加し、再結晶化を助けた。濾過によって、エキソ−ＧＢＬＮＢを回収した。プロトンＮＭＲから、エキソ−ＧＢＬＮＢ生成物が、開始のエキソ−ＮＢＣＯ２Ｈと同じジアステレオマー純度を有することが示された。
【００９７】
＜エンド−ノルボルネン−カルボン酸エチルシクロヘキシルエステル（エンド−ＥＣＨＥＮＢ）の合成＞
トリエチルアミン（５．５４ｇ、５４．８ｍｍｏｌ）およびｐ−トルエンスルホニルクロリド（８．３５ｇ、４３．８ｍｍｏｌ）を密閉セプタムボトル内のジメチルアセトアミド（２．２９ｇ）に溶解した。窒素下にて５０℃に加熱された、エンド−ＮＢＣＯ２Ｈ（５．０４ｇ、３６．５ｍｍｏｌ）、１−エチルシクロヘキサノール（５．６２ｇ、４３．８ｍｍｏｌ）、およびジメチルアセトアミド（２．００ｇ）を含有する適切なサイズのフラスコに、溶液を注入した。２０時間加熱した後、溶液をテトラヒドロフラン中に沈殿させ、濾過し、トリエチルアミン塩化水素塩を除去した。トルエンを濾液に添加し、それを１５％水酸化ナトリウム（２×３０ｍＬ）および水（２×５０ｍＬ）で洗浄した。カラムクロマトグラフィーによる精製によって、エンド−ＥＣＨＥＮＢが得られた。プロトンＮＭＲから、生成物が高純度エンド−ＥＣＨＥＮＢであることが示された。
【００９８】
＜エキソ−ＥＣＨＥＮＢの合成＞
トリエチルアミン（５．５４ｇ、５４．７ｍｍｏｌ）およびｐ−トルエンスルホニルクロリド（８．３５ｇ、４３．８ｍｍｏｌ）を密閉セプタムボトル内のジメチルアセトアミド（２．２９ｇ）に溶解した。窒素下にて５０℃に加熱された、エキソ−ＮＢＣＯ２Ｈ（５．０４ｇ、３６．５ｍｍｏｌ）、１−エチルシクロヘキサノール（５．６２ｇ、４３．８ｍｍｏｌ）、およびジメチルアセトアミド（２．００ｇ）を含有する適切なサイズのボトルに、溶液を注入した。２０時間加熱した後、溶液をテトラヒドロフラン中に沈殿させ、濾過し、トリエチルアミン塩化水素塩を除去した。トルエンを濾液に添加し、それを１５％水酸化ナトリウム（２×３０ｍＬ）および水（２×５０ｍＬ）で洗浄した。カラムクロマトグラフィーによる精製によって、エキソ−ＥＣＨＥＮＢが得られた。プロトンＮＭＲから、生成物が高純度エキソ−ＥＣＨＥＮＢであることが示された。
【００９９】
＜エキソ−／エンド−ＴＭＳＥＮＢからのエキソ−／エンド−ＴＭＳＥＴＤ（テトラシクロドデセニルエチルトリメトキシシラン）の合成＞
高圧微小管にＴＭＳＥＮＢ（２．７４ｇ、１１．３ｍｍｏｌ）およびＤＣＰＤ（０．２６ｇ、２．０ｍｍｏｌ）を装入した。微小管を２２０℃に４時間加熱し、内容物を分析した。ＧＣ保持時間：９．７４０（ＴＭＳＥＮＢ、６９．３面積％）、１０．９７３（三量体、１．５８面積％）、１４．９１９（ＴＭＳＥＴＤ、１６．８面積％）、１５．４６６（ＴＭＳＥＴＤ、８．４面積％）。ＴＭＳＥＴＤの全収率は、ＧＣ面積％から２５．２％であった。
【０１００】
＜エキソ−ＴＭＳＥＮＢからのエキソ−／エンド−ＴＭＳＥＴＤの合成＞
高圧微小管にエキソ−ＴＭＳＥＮＢ（２．７４ｇ、１１．３ｍｍｏｌ）およびＤＣＰＤ（０．２６ｇ、２．０ｍｍｏｌ）を装入した。微小管を２２０℃に４時間加熱し、内容物を分析した。ＧＣ保持時間：９．７６３（ＴＭＳＥＮＢ、５４．９面積％）、１０．９７４（三量体、１．５２面積％）、１４．８０８（ＴＭＳＥＴＤ、２．０３面積％）、１５．６２５（ＴＭＳＥＴＤ、３８．４面積％）。ＴＭＳＥＴＤの全収率は、ＧＣ面積％から４０．４３％であった。
【０１０１】
＜エキソ−ＮＢＣＮからのエキソ−／エンド−ＴＤＣＮ（オクタヒドロジメタノナフタレンカルボニトリル）の合成＞
高圧微小管にエキソ−ＮＢＣＮ（１．７６ｇ、１４．８ｍｍｏｌ）およびＣＰＤ（０．４９ｇ、７．４ｍｍｏｌ）を装入した。微小管を２２０℃に４時間加熱し、内容物を分析した。ＧＣ保持時間：１２．７１６（ＴＤＣＮ、５．７面積％）、１３．００５（ＴＤＣＮ、１．１面積％）、１３．３８６（ＴＤＣＮ、４６．８面積％）。
【０１０２】
＜重合の実施例−ＨＦＡＮＢ／ＭｅＯＡｃＮＢの製造＞
３つの重合を行った。それぞれに関して、実質的に純粋なエンド−ＮＢＭｅＯＡｃ（重合Ａ）、ＮＢＭｅＯＡｃのジアステレオマー混合物（重合Ｂ）、または実質的に純粋なエキソ−ＮＢＭｅＯＡｃ（重合Ｃ）０．０１４ｍｍｏｌのいずれかを有する適切なサイズの反応容器に、ＨＦＡＮＢ（０．０１７ｍｍｏｌ）のジアステレオマー混合物を装入した。前述のモノマーに加えて、反応器それぞれに、Ｎ−ジメチルアニリニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート（ＤＡＮＦＡＢＡ０．０９０ｍｍｏｌ）、酢酸エチル（２．５ｇ）およびトルエン（７．４ｇ）を装入した。次いで、（ａｃａｃ）パラジウム（ＩＩ）ビス（アセトニトリル）テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート（Ｐｄ−９６７ ０．０３ｍｍｏｌ）を各反応器に添加し、続いてギ酸３．２６ｍｍｏｌを添加した。各反応容器を９０℃に加熱し、１８時間攪拌した。冷却した後、全固形分の分析を行い、転化率％を決定し（Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ ＨＲ７３ハロゲン水分計を用いて）、ＧＰＣ分析を用いて分子量を決定した（ポリスチレン標準物質を用いたゲル浸透クロマトグラフィー）。次に、各ポリマーを精製し、残りの触媒を除去し、次いでヘキサン中に沈殿させ、真空オーブン内で乾燥させた。
【表２】
【０１０３】
表２から分かるように、実質的に純粋なエキソ−およびエンド−ＮＢＭｅＯＡｃモノマーは有効に重合される。さらに、重合実施例Ａの結果から、最も低い分子量および転化率％が得られ、重合実施例Ｃは最も高い分子量を有し、重合実施例Ｂは中間の分子量を示していた。このように、かかる重合の実施例によって、ジアステレオマー混合物およびエンド−エピマーの両方と比較して、エキソ−ＮＢＭｅＯＡｃの反応性が高いことが分かった。さらに、実質的に純粋なエキソ−およびエンド−異性体を有しているので、本発明による重合の実施形態は交互ポリマー、ブロックポリマーおよびグラジエントポリマーの製造に応用できる。このとき、かかるポリマーの具体的な配置は、用いられる具体的な反復単位の異性体配置ならびに異なる材料に基づく。
【０１０４】
上記の実施例、データおよび説明によって、かつそれを介して、本発明による実施形態が実証されていることが理解されよう。例えば、上述の記載には、５−ＮＢＣＨＯのエンド−エピマーおよびエキソ−エピマーの両方の製造を提供する実施形態、および、５−ＮＢＣＨＯ異性体から誘導される様々な他のノルボルネン型モノマーのエンド−エピマー、並びに、エキソ−エピマーの両方の形成を実証する実施形態が示されている。さらに、上述した説明には、ビス−シアノ［ビス−カルボキシアルデヒド］ノルボルネン、ＴＤまたはカルボキシアルデヒドの高級同族体（higher homologs）を使用して、多種多様な所望のノルボルネン型モノマーを形成することもできることが教示されている。さらに、様々な同族体化反応を用いて、１つまたは複数のメチレン基をそれに挿入することによって、官能基の長さを延ばすことができることも教示されている。
【０１０５】
さらに、上述の説明では、実質的に純粋な単量体のエピマーの重合に関する本発明による実施形態が説明されている。加えて、ノルボルネン型モノマーの重合に関する本発明の実施形態も記述されており、その重合用のモノマー供給原料は１種類または数種類のモノマータイプの特定の比のエンド−エピマーおよびエキソ−エピマーを包含する。理解されるように、本発明の実施形態は、様々なモノマータイプのエンド−エピマーおよびエキソ−エピマーの両方の製造に関するものである。かかる実施形態を介してのみ、１つの（または数種類の）モノマータイプのためのエピマーの所望の比を決定し、次いでこの（これらの）所望の比を有するモノマー供給原料を製造し、かかる供給原料を重合して、エピマーを反復単位として組み込んだポリマーを製造することが可能である。さらに、特定のポリマー特性を有するように、所望の比となるポリマーが調整されることを理解されよう。これには、例えば、アルカリ溶液中の所望の溶出速度、分子量または特定の破断伸び等などが挙げられる。例えば、表２に示すように、Ｍｗ約２４００を有するＨＦＡＮＢ／ＮＢＭｅＯＡｃポリマーが所望の場合、ポリマーは、実質的に純粋なＮＢＭｅＯＡｃのエンド−異性体を用いることによって得られる。また、Ｍｗ約３４００が必要な場合には、それに相当する実質的に純粋なエキソ−異性体が適切であると考えられる。
【０１０６】
上記に示される高純度エキソ−ノルボルネン類似体（アナログ）から生成されたＴＤモノマーの合成収率は、かかるモノマーの類似（相似）のエンド−モノマーまたはジアステレオマー混合物と比較すると、かかるモノマーの反応性が高いことを示していることを理解されよう。エキソ−／エンド−ＴＭＳＥＮＢから製造されたＴＭＳＥＴＤの全収率は、出発原料が実質的に純粋なエキソ−ＴＭＳＥＮＢである場合に得られる収率のわずか約６０％である。さらに、類似（相似）のエキソ−およびエンド−異性体の反応を比較すると、エキソ−異性体は一般に、エンド−異性体よりも高い反応性を示し、かかるエキソ−異性体の変換の結果、エンド−異性体よりも反応時間が短く、収率が高くなることが分かる。
【０１０７】
本発明は、種々の実施形態および実施例の内容に関して説明されているが、本明細書を解釈すれば、その修正形態は当業者には明らかとなるであろうことは理解されたい。したがって、かかる修正形態は、本発明の実施形態の範囲および趣旨内にあり、添付の特許請求の範囲の範囲内にあることを理解されたい。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、官能化エキソ−および／またはエンド−ノルボルネン型モノマーの製造、さらには、エンド−および／またはエキソ−ノルボルネンカルボキシアルデヒドを製造する方法、およびそのために前述の官能化モノマーを製造する方法に関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２００７年１１月５日出願の米国仮特許出願第６０／９８５，３９３号および２００８年１０月３１日出願の米国特許出願第１２／２６２，９２４号への優先権の利益を主張するものであり、その開示内容全体が参照により本明細書に援用される。
【発明の概要】
【０００３】
付加重合（ＡＰ）および開環複分解重合（ＲＯＭＰ）で用いられる４／５置換ノルボルネン（ＮＢ）モノマーの反応性は、モノマー出発原料中のエキソ−モノマーの相対濃度と、モノマーの二環式構造部分における４／５置換の官能基（ＦＧ）部分の間隔とに一部依存することが判明している。ジアステレオマーとして純粋なエンド−および／またはエキソ−官能化置換ノルボルネンモノマー（ＮＢＦＧ）を作り出すための合成方法は知られているが、一般に入手可能な供給原料を出発原料として用いる方法は知られていない。したがって、上記ジアスレレオマーとして純粋なエンド−および／またはエキソ−ＮＢＦＧモノマーを低コストで作り出すような方法が存在すれば好ましい。
【０００４】
本発明の例示的な実施形態を以下に記述する。以下の実施形態が開示されていることによって、当該実施形態を修正、適応、変形した様々な形態も当業者に当然に理解され得る。また、本発明によって開示される事柄によるものであり、かつ、かかる開示内容から進歩した技術であるような修正形態、適応形態、変形形態は、全て、本発明の範囲および趣旨内にあるとみなされることは明らかである。
【０００５】
例えば、本明細書で示される例は、本発明に沿ったいくつかの実施形態を提示する。本発明は、実質的に純粋なエキソ−およびエンド−ノルボルネンカルボキシアルデヒド（ＮＢＣＡ）を利用して、他の官能基を有するノルボルネンモノマーを生成するものであり、かかる例は、ＮＢＣＡ中間体を利用した全ての反応を包含するものではない。しかしながら、かかる反応のうち、一般に知られているものは、本発明の範囲および趣旨に含まれると考えられる。
【０００６】
また、意図した例示や、特段の指示がなされている場合を除いて、明細書および特許請求の範囲で使用される成分、反応条件等の量を意味するすべての数、値および／または表現は、すべての場合において「約」という用語により修飾されると理解されたい。
【０００７】
本特許出願では、種々の数値範囲が開示される。特に指示しない場合、これらの数値範囲は連続的なものであり、各範囲の最小値および最大値およびその間のすべての値を含む。さらに、特に指示しない場合、本明細書および特許請求の範囲に記載されている種々の数値範囲は、かかる数値を得る際に生じ得る様々な不確定要素を反映した近似値を示すものである。
【０００８】
本明細書において、「ヒドロカルビル」とは、炭素および水素のみを含有する基のラジカル（結合）を意味するものである。本発明を限定するものではないが、かかるヒドロカルビルとして、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、およびアルケニルが例示される。「ハロヒドロカルビル」という用語は、少なくとも１つの水素がハロゲンによって置換されているヒドロカルビル基を意味する。「パーハロカルビル」という用語は、すべての水素がハロゲンによって置換されているヒドロカルビル基を意味する。さらに、本発明による一部の実施形態では、ヒドロカルビル、ハロヒドロカルビルまたはパーハロカルビルという用語は、Ｏ、Ｎ、ＳおよびＳｉなどの１つまたは複数のヘテロ原子を包含し得る。ヘテロ原子を包含する例示的な基としては、特に、マレイミド基、トリエトキシシリル基、トリメトキシシリル基、酢酸メチル基、ヘキサフルオロイソプロピルアルコール基、トリフルオロメタンスルホンアミド基およびｔ−ブチルカルボキシレート基が挙げられる。
【０００９】
本明細書で使用される「アルキル」とは、例えばＣ１〜Ｃ２５の炭素鎖長を有する直鎖状または分岐状非環式または環式飽和炭化水素基を意味する。本発明を限定するものではないが、適切なアルキル基の例として、−ＣＨ３、−（ＣＨ２）２ＣＨ３、−（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）５ＣＨ３、−（ＣＨ２）１０ＣＨ３、−（ＣＨ２）２３ＣＨ３が挙げられる。
【００１０】
また、本発明を限定するものではないが、本明細書で使用される「アリール」とは、フェニル、ビフェニル、ベンジル、トルイル、ジメチルフェニル、キシリル、ナフタレニル、アントラセニ等の基を含む芳香族、ならびにピリジニル、ピロリル、フラニル、チオフェニル等を含む複素環式芳香族基を意味する。
【００１１】
本明細書で使用される「アルケニル」とは、１つまたは複数の二重結合を有し、かつＣ２〜Ｃ２５のアルケニル炭素鎖長を有する直鎖状または分岐状非環式または環式炭化水素基を意味する。
【００１２】
本明細書で使用される「アルカリール」または「アラルキル」という用語は、少なくとも１つのアリール基、例えばフェニルで置換され、かつＣ２〜Ｃ２５のアルキル炭素鎖長を有する直鎖状または分岐状非環式アルキル基を意味する。
【００１３】
前述したいずれの基も、必要に応じてさらに置換することができる。かかる置換基としては、ヒドロキシル基、カルボン酸およびカルボン酸エステル基などの官能基（ＦＧ）または構成部分が挙げられる。さらに、フッ素以外のハロゲン（Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、ニトリル（Ｃ≡Ｎ）、アミン（ＮＲ２：Ｒはそれぞれ独立した水素またはヒドロカルビルである。）、トシレート（−ＳＯ２−Ｃ６Ｈ５−ＣＨ３，Ｔｓ）メシレート（−ＳＯ２−ＣＨ３，Ｍｓ）、クロライド（−Ｃ（Ｏ）−Ｃｌ）、またはアミド（−Ｃ（Ｏ）−ＮＲ２：Ｒの少なくとも１つが水素である）などの基もまた、前述の基の有利な置換基である。
【００１４】
また、本発明を限定するものではないが、本明細書で使用されるノルボルネンカルボン酸誘導体としては、エステル、アミド、イミン、酸ハロゲン化物等が挙げられる。さらに、本発明を限定するものではないが、本明細書におけるノルボルネンアルコール誘導体としては、エーテル、エポキシド、エステルなどで保護されたアルコール、等が挙げられる。さらに、置換ヒドロカルビルという文言には、上記で定義されるカルボン酸および誘導体、およびアルコールおよび誘導体も含まれる。したがって、本明細書では、「官能基」である「ＦＧ」は、ヒドロカルビル以外の置換基を意味するものである。
【００１５】
ここでは、「実質的に純粋な」、「純粋な」、または「高純度」という用語は、例えば、本発明の種々の実施形態におけるモノマー、ポリマーまたはジアステレオマーについて言及する場合、かかる材料の純度が少なくとも９５％であることを意味する。また、他の実施形態において、かかる用語は当該材料の純度が少なくとも９８％であることを意味し、さらに他の実施形態では、当該材料の純度が少なくとも９９％以上であることを意味する。
【００１６】
本明細書で使用される「遷移金属重合」という用語は、総称として使用され、付加重合（ＡＰ）または開環複分解重合（ＲＯＭＰ）のいずれかを意味する。
【００１７】
本発明の幾つかの実施形態では、実質的に純粋なエキソ−モノマーまたはエンド−モノマーのいずれかを供給原料として付加重合に用いることによって、かかるモノマーのジアステレオマー混合物を用いた場合に比べていくつかの利点が得られる。例えば、実質的に純粋なエキソ−モノマーを付加重合した結果、ジアステレオマー混合物と比較して、
（ｉ）モノマーからポリマーへの転化率が向上する；
（ｉｉ）重合時間が短縮される；
（ｉｉｉ）触媒添加率を減らすことができる；
（ｉｖ）ポリマー均一性の制御が向上する；
と言った利点が得られる。また、実質的に純粋なエンド−またはエキソ−モノマーのいずれかを供給原料として付加重合に用いた場合、ポリマー均一性の制御も向上させることができる。さらに、１つのジアステレオマーを重合することによって、いくつかのポリマー特性の調整が容易になる。例えば、一般に、実質的に純粋なエキソ−ジアステレオマーから形成されるポリマーの溶出速度などの特性は、類似（相似）の実質的に純粋なエンド−ジアステレオマーから形成されるポリマーの溶出速度と異なる。したがって、本発明による実施形態では、特定の溶出速度が望まれる場合、適切な量の各異性体を混合し、特定の溶出速度を得ることができる。
【００１８】
一部の遷移金属重合では、実質的に純粋なジアステレオマーであるモノマー供給原料を使用して重合を実施する。これに対して、他の重合では、特定の比を有するジアステレオマーの混合物が望ましい。したがって、一部の遷移金属重合では優れた機能を奏すると解される。全てのエキソ−ＮＢモノマー供給原料は、一般的に、最も高い反応性を付与し、全てのエンド−ＮＢモノマー供給原料は、一般的に、最も低い反応性を付与する。しかしながら、官能性が異なるノルボルネン型モノマーからコポリマーが形成されているシステムにおいては、上記異なったモノマーにおける相対反応速度における適切な反応性の制御を維持し、かつ形成されるポリマー中の所望の異性体比を達成するために、供給原料におけるエンド−異性体とエキソ−異性体との整合が必要とされる。すなわち、かかるモノマーを遷移金属重合するために、所望のエキソ−／エンド−モノマー反応物比を公式化し、かつ連続式または半回分式計量手段によってこの反応物比を維持することは大きな利点を有している。
【００１９】
したがって、本発明による一部の実施形態は、下記式Ｉに示すような実質的に純粋なエキソ−および／またはエンド−ＮＢモノマーを形成する方法に関する。
【化１】
【００２０】
上記式Ｉにおいて、ｍは０〜３の整数であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４はそれぞれ独立して、水素、ヒドロカルビルまたは官能基（ＦＧ）置換基を表している。
【００２１】
Ｒ１〜Ｒ４のいずれもヒドロカルビル基である場合、かかる基は、Ｃ１〜Ｃ３０アルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルキリデニルまたはアルキルシリル基であり得る。代表的なアルキル基としては、限定されないが、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルおよびドデシルが挙げられる。代表的なアルケニル基としては、限定されないが、ビニル、アリル、ブテニルおよびシクロヘキセニルが挙げられる。代表的なアルキニル基としては、限定されないが、エチニル、１−プロピニル、２−プロピニル、１−ブチニルおよび２−ブチニルが挙げられる。代表的なシクロアルキル基としては、限定されないが、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびシクロオクチル置換基が挙げられる。代表的なアリール基としては、限定されないが、フェニル、トルイル、ジメチルフェニル、ナフチルおよびアントラセニルが挙げられる。代表的なアラルキル基としては、限定されないが、ベンジルおよびフェネチルが挙げられる。代表的なアルキリデニル基としては、限定されないが、メチリデニル、エチリデニル、プロピリデニル、およびイソプロピリデニル基が挙げられる。さらに、直鎖状および／または分岐状Ｃ１〜Ｃ１０アルキル、ハロアルキルおよびパーハロアルキル基、アリール基およびシクロアルキル基で、上記のヒドロカルビル基自体が置換され得ること、すなわち、その水素原子のうちの１つが置換され得ること、かつ／または上記のヒドロカルビル基にＯ、Ｎ、ＳまたはＳｉなどの１つまたは複数のヘテロ原子が含まれ得ることに留意されたい。
【００２２】
また、Ｒ１〜Ｒ４のいずれもハロヒドロカルビル基であり得る。かかるハロヒドロカルビル基は、上記ヒドロカルビルのいずれかであり得、且つ、当該ヒドロカルビルの水素原子は、そのすべてよりも少ないが、少なくとも１つがハロゲン（フッ素、塩素、臭素またはヨウ素）によって置換される。さらに、かかる基が上記のヒドロカルビルのいずれかを含む場合、そのヒドロカルビルの水素原子のすべてがハロゲンによって置換される場合、Ｒ１〜Ｒ４のいずれもパーハロカルビル基であり得る。有用な過フッ素化置換基としては、限定されないが、パーフルオロフェニル、パーフルオロメチル、パーフルオロエチル、パーフルオロプロピル、パーフルオロブチルおよびパーフルオロヘキシルが挙げられる。
【００２３】
ペンダント基がＦＧ置換基である場合、Ｒ１〜Ｒ４のそれぞれは相互に独立して直鎖状または分岐状カルボン酸、カルボン酸エステル、エーテル、アルコールおよびカルボニル基を表す。かかる置換基の代表的な例は、限定されないが、−（ＣＲ＊２）ｎ−Ｃ（Ｏ）ＯＲ５、−（ＣＲ＊２）ｎ−ＯＲ５、−（ＣＲ＊２）ｎ−Ｃ（Ｏ）Ｒ５、−（ＣＲ＊２）ｎＳｉＲ５、−（ＣＲ＊２）ｎＳｉ（ＯＲ５）３、Ａ−Ｏ−［−（Ｃ（Ｒ５）２）ｎ−Ｏ−］ｎ−（Ｃ（Ｒ５）２）ｎ−ＯＨおよびＲ５（Ｚ）から選択されるラジカル（結合）を含む官能性置換基である。なお、上に挙げた置換基において、ｎはそれぞれ独立して定められるものであり、０〜１０の整数を表す。また、Ｒ＊は水素またはハロゲンである。さらに、Ｒ５は、それぞれ独立して定められるものであり、水素、ハロゲン、Ｃ１〜Ｃ３０アルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびアルキリデニル基を表すものである。加えて、Ｒ５は、１つまたは複数のヘテロ原子を含有し得る。さらに、Ａは、Ｃ１〜Ｃ６直鎖状、分岐状または環状アルキレンから選択される結合性基であり、Ｚは、ヒドロキシル、カルボン酸、アミン、チオール、イソシアネートおよびエポキシから選択される官能基である。Ｒ５の定義下にて示される代表的なヒドロカルビル基は、Ｒ１〜Ｒ４の定義下にて上記で同定される基と同一である。さらに、Ｒ５は、−Ｃ（ＣＨ３）３、−Ｓｉ（ＣＨ３）３、−ＣＨ（Ｒ６）ＯＣＨ２ＣＨ３、−ＣＨ（Ｒ６）ＯＣ（ＣＨ３）３または以下の環状基から選択される構成部分を表す。
【化２】
【００２４】
上記式中のＲ６は、水素または直鎖状または分岐状（Ｃ１〜Ｃ５）アルキル基を表す。かかるアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、ｉ−プロピル、ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、ｔ−ペンチルおよびネオペンチルが挙げられる。上記の構造において、環状基から突き出る単結合は、その環状基が前述のＲ５含有置換基のいずれにも結合している位置を示す。Ｒ６ラジカルの更なる例として、１−メチル−１−シクロヘキシル、イソボルニル、２−メチル−２−イソボルニル、２−メチル−２−アダマンチル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラノイル、３−オキソシクロヘキサノニル、メバロンラクトニル（ｍｅｖａｌｏｎｉｃ ｌａｃｔｏｎｙｌ）、１−エトキシエチルおよび１−ｔ−ブトキシエチルが挙げられる。
【００２５】
Ｒ５は、ジシクロプロピルメチル（Ｄｃｐｍ）、およびジメチルシクロプロピルメチル（Ｄｍｃｐ）基であってもよい。かかる構造を以下に示す。
【化３】
【００２６】
上記式Ｉで示されるモノマーを用いた実施形態では、パーハロヒドロカルビル基は、過ハロゲン化フェニルおよびアルキル基を含み得る。他の実施形態において、過フッ素化置換基としては、パーフルオロフェニル、パーフルオロメチル、パーフルオロエチル、パーフルオロプロピル、パーフルオロブチルおよびパーフルオロヘキシルが挙げられる。ハロゲン置換基に加えて、かかる実施形態のシクロアルキル、アリールおよびアラルキル基は、直鎖状および分岐状Ｃ１〜Ｃ５アルキルおよびハロアルキル基、アリール基およびシクロアルキル基でさらに置換することができる。かかるモノマーの非限定的な例としては、構造群ＭＭ、ＮＮおよびＰＰで表される構造式が挙げられる。
【００２７】
他の実施形態において、多環式オレフィンモノマーとしては、限定されないが、５−ノルボルネン−２−メタノールヒドロキシルエチルエーテル、５−ノルボルネン２−カルボン酸のｔ−ブチルエステル、５−ノルボルネンカルボン酸のヒドロキシエチルエステル、５−ノルボルネンカルボン酸のトリメチルシランエステル、５−ノルボルネン−２−メタノールアセテート、５−ノルボルネン−２−メタノール、５−ノルボルネン−２−エタノール、５−トリエトキシシリルノルボルネン、５−ノルボルネンカルボン酸の１−メチルシクロペンチルエステル、５−ノルボルネンカルボン酸のテトラヒドロ−２−オキソ−３−フラニルエステル、およびそれらの混合物が挙げられる。
【００２８】
さらに他の実施形態において、上記式Ｉ中のＲ１およびＲ４の少なくとも１つが、ＱＮＨＳＯ２Ｒ８基またはＱ‡（ＣＯ）Ｏ−（ＣＨ２）ｍ−Ｒ８基である。ここで、Ｑは、炭素２〜５個の直鎖状または分岐状アルキルスペーサーである。また、Ｑ‡は、炭素１〜５個の任意の直鎖状または分岐状アルキルスペーサーである。さらに、ｍは０または１以上３以下の整数であり、Ｒ８は炭素原子１〜約１０個のパーハロ基である。この場合、一般的に、Ｒ１〜Ｒ４の残りはそれぞれ水素となる。
【００２９】
さらに他の実施形態では、Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも１つが、ＡＡ基、ＢＢ基またはＣＣ基のうちの１つであり、その残りはそれぞれ一般に水素である。なお、ＡＡ基からＫＫ基およびＫＪＨ酸の表示それぞれが、エキソ−またはエンド−置換され得ることを留意されたい。
【化４】
【００３０】
式中、各々のｍは、独立して定められるものであり、上述と同様に定義付けられる。Ｑ‡もまた上記で定義されるとおりである。また、Ｑ＊は炭素１〜５個の直鎖状または分岐状アルキルスペーサーであり、Ａは炭素１〜８個の直鎖状または分岐状アルキルスペーサーである。ＡＡまたはＣＣ基を包含する一部の実施形態では、Ｑ‡は、存在しないこともあるし、炭素１〜３個の直鎖状アルキルスペーサーであることもある。さらに、ＣＣ基におけるＱ＊は、炭素３〜４個の直鎖状または分岐状スペーサーであり得る。他の実施形態において、Ｑ‡は、存在しないこともあるし、１個の炭素原子であることもある。ＢＢ基を備えた実施形態では、ｍは１または２のいずれかである。上記式Ｉにより表されるユニットの繰り返し（repeating units）を備える例示的な実施形態では、Ｒ１〜Ｒ４のうちの１つがＢＢ基であり、その残りはそれぞれ水素であり、ｎは０であり、ｍはそれぞれ１である。
【００３１】
また、他の実施形態において、上記式Ｉ中のＲ１〜Ｒ４のうちの少なくとも１つが、下記に示すようなＤＤ基、ＥＥ基またはＦＦ基であってもよい。この場合、Ｒ１〜Ｒ４の残りは一般的にはそれぞれ水素となる。
【化５】
【００３２】
上記式中では、Ｘはそれぞれ独立して、フッ素または水素であり、ｑはそれぞれ独立して、１〜３の整数であり、ｐは１〜５の整数であり、Ｑ＊は上記で定義されるとおりであり、Ｚは、炭素２〜１０個の直鎖状または分岐状ハロまたはパーハロスペーサーである。ＤＤ基を包含する一部の実施形態において、Ｑ＊は炭素１個のスペーサーであり、Ｘはフッ素であり、ｑは２または３であり、ｐは２である。ＥＥ基を包含する一部の実施形態において、Ｑ＊は炭素１個のスペーサーであり、Ｚは、９個までの炭素単位の分岐状フッ素化アルキル鎖である。ＦＦ基を包含する一部の実施形態において、Ｑ＊は炭素１個のスペーサーであり、ｑは１または２である。
【００３３】
他の実施形態において、Ｒ１〜Ｒ４のうちの少なくとも１つは、下記式に示すようなＧＧによって表される基であり、その他はそれぞれ一般に水素である。
【化６】
【００３４】
式中、存在する場合にはＱ‡は炭素１〜５個の任意の直鎖状または分岐状アルキルスペーサーである。他の一部の実施形態において、Ｒ１〜Ｒ４のうちの１つは、式ＧＧによって表される基であり、その他はそれぞれ水素であり、Ｑ‡は存在しないか、または炭素１〜３個の直鎖状アルキルスペーサーである。
【００３５】
式Ｉによる他の実施形態において、Ｒ１〜Ｒ４のうちの少なくとも１つは、下記に示されるＨＨ、ＪＪまたはＫＫのうちの１つによって表される基で置換される。この場合、Ｒ１〜Ｒ４の残りはそれぞれ一般的には水素となる。
【化７】
【００３６】
式中、Ｑ‡は上記で定義されるとおりであり、Ｒ９は、炭素原子１〜約５個の直鎖状または分岐状アルキル基である。なお、上記で表されるＨＪＫ（酸）基は、Ｈ、ＪまたはＫ基のうちの１つから誘導される。
【００３７】
本発明による実施形態に用いられるモノマー組成物は、式Ｉの多環式オレフィンモノマーの１つまたは複数の種類を含み得る。したがって、本発明による実施形態によって形成されるポリマーは、式Ｉによるモノマーが組み込まれたホモポリマーおよびポリマーを包含し得る。式Ｉにおける例示的なモノマーは、下記に示される構造基ＭＭ、ＮＮおよびＰＰで示され、かかるモノマー表示のいずれも、エキソ−およびエンド−異性体の両方を表すと理解される。
【化８Ａ】
【化８Ｂ】
【化８Ｃ】
【００３８】
上述のように、官能基ＡＡからＫＫ、および、ＨＪＫのすべてが、モノマーＭＭ、ＮＮまたはＰＰにおいて示される置換基そのままのエキソ−またはエンド−置換基のいずれかを含む。すなわち、一般式ＩＩａおよびＩＩｂと一致する。
【化９】
【００３９】
上記式中、ＦＧは官能基を表し、式ＩのＲ１、Ｒ２、Ｒ３またはＲ４のうちの１つであり、ｍは０である。
【００４０】
本発明による一部の実施形態については、上記式ＩＩａおよびＩＩｂのモノマーはさらに、シクロペンタジエン（ＣＰＤ）とのディールス・アルダー反応にかけられ、テトラシクロドデセン型モノマー（式Ｉのｍは２である）などのＣＰＤ同族体が形成される。他の実施形態において、ＣＰＤとの同様な反応を介して、式Ｉのｍは３以上であり得る。当業者には公知のように、かかるディールス・アルダー反応の生成物は、関係する部分において、ＣＰＤおよびＮＢＦＧの両方の立体的配置によって支配される。したがって、以下に示すように、ＮＢＦＧが純粋なエキソ−モノマーである場合、ＮＢＦＧが純粋なエンド−ＮＢＦＧモノマーである場合よりも、異なる組成の多環式環が生じ得る。場合によっては、エキソ−ＮＢＦＧが反応物として使用された場合、反応が高まり、ＴＤ分子の収率が向上する。
【化１０】
【００４１】
以下の反応スキームを参照すると、高純度エキソ−ＮＢＦＧおよびエンド−ＮＢＦＧモノマーの形成に第１工程として５−ノルボルネンカルボニトリル（５−ＮＢＣＮまたはＮＢＣＮ）を生成することが有利であることが判明した。このように、ＮＢＣＮを形成するディールス・アルダー反応は、反応スキームの工程１として示される。かかる第１工程の利点は、第一に、当該反応の結果、エンド−異性体とエキソ−異性体との比約５５：４５を有するジアステレオマー混合物が生成する。これによって、ほぼ等量の各異性体が混合物中に存在する。第二の利点として、大部分のジアステレオマー混合物は分離するのが難しいのに対して、ＮＢＣＮ異性体（本明細書においてジアステレオマーまたはエピマーとも呼ばれる）は分留によってうまく分離することができることが挙げられる。ここでの留意点としては、個々（個別）のエンド−および／またはエキソ−異性体の異性体純度と異性体の開始比との両方に関して、その分離の費用対効果が高く、高い生産性を得られるように、上記蒸留を行う条件を注意深く制御すべきことが挙げられる。
【００４２】
個々（個別）のエンド−およびエキソ−ＮＢＣＮ異性体が分離された場合、その各々は類似（相似）のエンド−またはエキソ−ノルボルネン−５−カルボキシアルデヒド異性体へ還元される（工程２）。かかる工程２における還元は、例えば、イミンへの部分的還元およびアルデヒドへの加水分解によって行われる。一般に、この手法には、イミンへの還元およびアルデヒドの形成のためのｉｎ ｓｉｔｕにおける加水分解に１ｍｏｌの水素を添加することを目的として、金属水素化物還元剤の使用が含まれる。本発明を限定するものではないが、適切な還元剤としては、水素化アルミニウムリチウム（ＬｉＡｌＨ４）、アルキルアルミニウム水素化物（例えば、ジイソブチルアルミニウム水素化物（ＤＩＢＡＬ−Ｈ））、アルコキシアルミニウム水素化物（例えば、リチウムトリエトキシアルミニウム水素化物（ＬｉＡｌＨ（ＯＥｔ）３））、およびジアルキルアミノリチウム水素化物（例えば、リチウムトリス（ジエチルアミノ）アルミニウム水素化物（ＬｉＡｌＨ（ＮＥｔ２）３））が挙げられる。反応スキームの工程３〜１３に示されるように、目的のエキソ−またはエンド−５−カルボキシアルデヒドＮＢ（ＮＢＣＨＯ）を最初に形成することによって、広範囲のエキソ−およびエンド−ＮＢＦＧモノマーの形成に有利な開始点が得られる。
【００４３】
理解および表示を容易にするために、下記反応スキームでは、各工程のエキソ−ＮＢＦＧモノマーのみを表しているが（エンド−異性体のみが形成されている工程１３は除く。）、エンド−ＮＢＣＨＯが開始点として用いられる場合、形成されるＮＢＦＧモノマーはエンド−モノマーであると解される。本明細書の実施例では、工程１〜１３それぞれの例示的な反応が提供される。開示されている以外の試薬の使用もまた、目的の実質的に純粋なエキソ−またはエンド−ＮＢＦＧモノマーの形成に有効であり得る。このため、これらの例示的な反応は、本発明を限定するものではないことを留意されたい。
【００４４】
反応スキームをさらに参照すると、類似（相似）のＮＢＣＮエピマーからＮＢＣＨＯエピマーを形成する利点は、
（１）ディールス・アルダー反応によるＮＢＣＮの形成によって、ほぼ等量の各異性体が提供される；
（２）蒸留によってＮＢＣＮ異性体の分離が有効に行われる；
（３）適切なアルミニウム水素化物を使用した際、ＮＢＣＮ異性体に相当するＮＢＣＨＯ異性体への還元が実質的に定量的である；
である。かかる利点に加えて、得られたＮＢＣＨＯ異性体は、（適切な酸化剤を経た）相当なカルボン酸、または（適切な水素化物供与剤（hydride donor reagent）を経た）アルコールに容易に変換される。したがって、ＮＢＣＮ異性体の初期の分離によって得られる異性体の純度を失うことなく、多種多様な官能化ＮＢモノマーへの容易な経路が提供される。一方、類似（相似）のカルボン酸を形成するための、ニトリルの直接的な酸または塩基処理では、一般的に、ジアステレオマーのエピマー化が生じる。したがって、本発明による実施形態は、従来公知の方法と比較して、著しい利点を有する。
【００４５】
例えば、異なる手法において、本発明による実施形態は、高い異性体純度のアルコール官能化ＮＢモノマーまたは高い異性体純度のカルボン酸官能化ＮＢモノマーのいずれかを形成することを可能にする。かかるアルコール官能化モノマーを用いて、−ＣＨ２ＯＡｃ、−ＣＨ２ＯＣＨ２Ｃ（ＣＦ３）２ＯＨ（ヘキサフルオロイソブチレンオキシドを介して）、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２ＯＭｓ、−ＣＨ２ＯＴｓおよび−ＣＨ２Ｃ（ＣＦ３）２ＯＨなどの官能基を有する誘導体を形成することができる。さらに、かかる実施形態は、様々なカップリング反応の使用を提供し、可能な官能基の上記のリストを著しく拡大する。かかる反応は、限定されないが、Ｋｕｍａｄａ、Ｓｏｎｏｇａｓｈｉｒａ、Ｈｅｃｋ、Ｓｔｉｌｌｅ、Ｓｕｚｕｋｉ、ＨｉｙａｍａおよびＮｅｇｉｓｈｉ反応などである。さらに、カルボン酸官能化異性体を標準的な有機合成誘導体化法にかけて、エステル官能化材料、例えば構造ＭＭとして上記で示される材料のいくつかを生成することができる。さらに、クロロ、ブロモまたはヨードジアステレオマーに変換される場合、ｓｐ３−ｓｐ、ｓｐ３−ｓｐ２、およびｓｐ３−ｓｐ３カップリングおよび有機金属反応（例えば、グリニャール、有機リチウム、有機亜鉛、有機クプラートおよび有機スタンナンの形成）においてアルコール官能化異性体が使用される。注目すべき特定の一実施例では、エキソ−ＮＢＣＨ２Ｉ（またはエンド−ＮＢＣＨ２Ｉ）を使用して、適当な温度で有機亜鉛ヨウ化物を生成することができる。これによって、かかる有機亜鉛ヨウ化物がヘキサフルオロアセトンと順調に反応して、高収率（約７０％）および高ジアステレオマー純度で適切なエキソ−またはエンド−ＨＦＡＮＢを生成するという利点が生じることは明らかである。
【００４６】
具体的には示していないが、本発明による実施形態は、官能基の炭素骨格の全体的な増加を提供する実質的に純粋なエキソ−またはエンド−ＮＢＦＧの同族体化反応（homologation reaction）を包含する。例えば、ＦＧがアルデヒドまたはケトンである場合、ジアゾメタンまたはメトキシメチレントリフェニルホスフィンとの反応によって、次の同族体を提供するＦＧの炭化水素鎖にメチレン（−ＣＨ２−）ユニット（単位）が有効に挿入される。本発明の実施形態によって包含される他の例示的な同族体化反応としては、特に
（ｉ）セイファース・ギルバート同族体化、すなわちアミンに還元されるシアン化物基によるハロゲン化物の置換；
（ｉｉ）メトキシメチレントリフェニルホスフィンとアルデヒドのウィッティヒ反応による同族のアルデヒドの生成；
（ｉｉｉ）カルボン酸をより高級なカルボン酸同族体（すなわち、追加の炭素原子１個を含有する）へと転化するよう設計された一連の化学反応であるアルント・アイステルト合成；
（ｉｖ）エステルを同族体化するための化学反応であるコワルスキーのエステル同族体化；
が挙げられる。本発明の一部の実施形態では、複数の単位によってＦＧの鎖長を増加する反応も用いられる。例えば、エチレンオキシドの求核付加によって開環が起こり、２個の追加の炭素を有する第１級アルコールが生成される。
【００４７】
かかる同族体化反応において有用であるエンド−およびエキソ−ＮＢＦＧモノマーは、ＮＢＣＨ２Ｘ（Ｘ＝Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、ＯＭｓ、およびＯＴｓ）、ＮＢＣＯ２Ｒ、ＮＢＣＯ２Ｈ、ＮＢＣＨ２ＯＨ、およびＮＢＣＨ２Ｃ（Ｏ）Ｒ、およびＮＢＣＮである。具体的には、エキソ−ＮＢＣＯ２Ｈはエキソ−ＮＢＣＨ２ＣＯ２Ｈに転化され、次にエキソ−ＮＢＣＨ２ＣＨ２ＯＨに還元され、それがエキソ−ＮＢＣＨ２ＣＨ２ＦＧモノマーの製造に用いられる。
【００４８】
したがって、本発明による実施形態は、ジアステレオマーとして純粋なカルボキシアルデヒド構成単位（例えば、エキソ−ＮＢＣＨＯおよびエンド−ＮＢＣＨＯ）の形成を包含する。かかるカルボキシアルデヒド構成単位は、ポリマー用途および小分子変換に重要である多数の誘導体へと変換され得る。新たな官能基への官能基の有機変換としては、特に、酸化、還元、同族体化（homologation）、ウィッティヒ、アミノ化、還元的アミノ化、エステル化、水素化、加水分解、アルコール分解（アセタール形成）、縮合（例えば、アルドール）、アルキル化、アリール化および遷移金属触媒反応が挙げられる。本発明の実施形態においては、一般的な有機変換を多数使用することができる。しかしながら、上記有機変換のすべてが有効というわけではない。すなわち、反応条件および試薬の適切な選択は、その後の重合に使用されるノルボルネン二重結合の性質を維持するのに必要であることを留意すべきである。特定の変換方法または生成物が望まれているが、ノルボルネン二重結合の性質に影響を及ぼす可能性がある場合、二重結合での保護基の使用は所望の変換を完了させるのに有効であり得る。さらに、本発明による実施形態は、ビス−ニトリルノルボルネンのジアステレオマー混合物、ＴＤＣＮジアステレオマー混合物およびかかるノルボルネンの高級同族体のかかる混合物（例えば、式Ｉのｍが３以上である）の分離も包含することを留意されたい。したがって、反応スキームで表される変換は一般に、類似（相似）のビス−ニトリルおよびＴＤおよびより高級な材料に代表的である。
【００４９】
ビス−ノルボルネンカルボニトリルジアステレオ異性体を参照すると、かかるエキソ−およびエンド−ノルボルネン型モノマーは、それぞれ下記の式ＩＩＩａ、ＩＩＩｂおよびＩＩＩｃによって適切に表される。かかる式ＩＩＩａ、ＩＩＩｂおよびＩＩＩｃに示されているのは、エキソ，エキソ−ノルボルネン−２，３−ジカルボニトリル、エキソ，エンド−ノルボルネン−２，３−ジカルボニトリル、および、エンド，エンド−ノルボルネン−２，３−ジカルボニトリルである。
【化１１】
【００５０】
式ＩＩＩａ、ＩＩＩｂおよびＩＩＩｃに記載の純粋なジアステレオマーの代表的な製造法は、以下の文献に記載されている：
（１）A contribution to the stereospecificity of [4+2] cycloadditions, Prantl, et al. Tetrahedron Letters (1982), 23(11), 1139-42、
（２）Facile preparation of trans-2,3-bis[(t-butylamino) methyl] norbornene. Wynne,et al. Organic Preparations and Procedures International(2002)， 34(6)， 655-657、
（３）Bromine addition to cyanonorbornene derivatives.Kikkawa,et al. Bulletin of the Chemical Society of Japan(1972)， 45(8)， 2523-7。
【００５１】
本発明による実施形態は、多種多様な官能化ノルボルネン型モノマーの両方のジアステレオマー形を容易に提供することができる。これによって、かかるモノマーの重合の適切な計画は、ジアステレオマーの特定の比を重合反応（純粋なジアステレオマーを混合することによる）に提供することを可能にすることを留意されたい。したがって、得られたポリマーの特性を調整する能力は、かかる純粋なジアステレオマーを持たないものと比較して向上する。例えば、「Method of Controlling the Differential Dissolution Rate of Photoresist Compositions,Polycyclic Olefin Polymers and Monomers Used for Making Such Polymers」というタイトルのＲｈｏｄｅｓらの米国特許第７，３４１，８１６号明細書に、一部のポリマーの溶出速度が、官能化ポリマー反復単位のエキソ−エンド−比に関係することが教示されている。かかる文献によれば、エキソ−ＨＦＡＮＢから誘導された高濃度の反復単位を有するポリマーは、エキソ−ＨＦＡＮＢから誘導された低濃度の反復単位を有する類似（相似）のポリマー、実質的に同じ分子量を有する比較用ポリマーと比較して、基礎水溶液中の期待溶出速度よりも高い溶出速度を有することが示されている。かかる文献によれば、異なる異性体比のポリマーを蒸留により、それらを分離することによって得ることが教示されている。これらに対して、本発明の実施形態では、得られたポリマーが所望の特性（例えば、高い溶出速度または低い溶出速度）を有するように、特定の比の異性体を重合に提供する。
【化１２】
【００５２】
［実施例］
以下の実施例は、実例としての目的のために提供されており、本発明（すなわち特許請求の範囲）を支持する実施形態の範囲および趣旨を限定的または制限的に解釈するものではない。ここでは、上記の反応スキームに示されるモノマーそれぞれの形成を実証する具体的な実施例、ならびに本発明の広い範囲をさらに実証する実施例について説明する。
なお、以下の実施例では、それぞれに関して、有効長３０メートルおよびＩＤ０．３２ｍｍおよび０．２５μｍフィルムを有するＤＢ５カラムでＧＣ分析を行った。ここでは、先ず、２７５℃に維持された注入チャンバに試料を注入した。注入後、カラムを１分間５５℃に維持し、次いで５℃／分で１７０℃に加熱した。検出器温度は３２５℃であった。以下の説明において、しかるべき場合に、具体的な保持時間を示す。
【００５３】
＜エキソ−／エンド−ノルボルネンカルボニトリル（エキソ−／エンド−ＮＢＣＮ）の製造＞
Ｎ２でフラッシュされた２０リットルＰａｒｒ圧力定格反応器にジシクロペンタジエン６．８ｋｇ（５１．３ｍｏｌ、シクロペンタジエン１．１当量）を添加した。次に、アクリロニトリル５．１１ｋｇ（９６．３ｍｏｌ、１．０当量）を添加した。反応器をＮ２で３回フラッシュし、次いで３．２５時間にわたって温度約１８０℃に加熱した。このとき、最初の３．２５時間の間に、圧力が約１００ｐｓｉｇのピークに達したことが確認された。反応混合物を約１８０℃でさらに２時間攪拌し、その間、圧力を約１１ｐｓｉｇに安定させた。２５℃に冷却した後、反応混合物１１．８１ｋｇを反応器から排出した。混合物のＣＧ分析から、エキソ−／エンド−ノルボルネンカルボニトリル（４３．３％／５６．６％）生成物の収率９３．０％が示された。ＧＣ保持時間は、４．０分（エキソ−ＮＢＣＮ）、４．７分（エンド−ＮＢＣＮ）であった。
【００５４】
＜エキソ−／エンド−ノルボルネンカルボニトリルの分離／精製＞
マントルヒーターと、充填蒸留カラム（理論段数６０段）と、還流スプリッターと、水冷凝縮器と、凝縮液受器（オーバーヘッド受器）と、真空ポンプと、適切なサイズのスチルポット（ｓｔｉｌｌ ｐｏｔ）とからなる真空蒸留装置に、エキソ−／エンド−ノルボルネンカルボニトリル（ＮＢＣＮ）約８ｋｇを供給（装入）した。スチルポット温度は、マントルヒーターへの入熱を調節することによって制御し、システムの真空は、上記オーバーヘッド受器の真空圧力を調節することによって制御した（以下の実験セクションを参照）。
【００５５】
ＮＢＣＮをスチルポットに移した後、蒸留装置の真空ポンプを所望の設定値に調節した。次いで、蒸留カラムにおいて全ての還流条件が成立するまで、スチルポットを加熱し続けた。次いで、所望の還流比で還流スプリッターを作動させ、一定間隔をあけて、上記オーバーヘッド受器から液体留分を除去することによって分留を進めた。そして、ＧＣ分析を用いて、上記液体留分の組成を調べた。このとき、上述の流れを構成するために必要に応じて蒸留還流比を調節した。最初の上記留分においては、「軽い」成分が豊富に含まれており、主にアクリロニトリル（ＡＣＮ）、シクロペンタジエン（ＣＰＤ）およびジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）が含まれていた。これらの「軽い」成分を除去した後、次いで高純度エキソ−ＮＢＣＮを残りのエンド−ＮＢＣＮから分離した。「移行（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）」留分を除去した後、次いで高純度エンド−ＮＢＣＮを回収した。エンド−ＮＢＣＮの大部分がスチルポットから除去されたら、蒸留プロセスを終了した。
【表１】
【００５６】
この結果、出発混合物中のエキソ−ＮＢＣＮの約５７％が、高純度（９８％、若しくはそれ以上）材料として分離された。また、出発混合物中のエンド−ＮＢＣＮの約４４％が、高純度（９８％、若しくはそれ以上）材料として分離された。ここで、残った中純度の留分は、再度循環させることができ、これによってプロセス全体の収率を増加させることができる。
【００５７】
＜エキソ−ノルボルネン−５−カルボキシアルデヒド（エキソ−ＮＢＣＨＯ）の製造＞
窒素フラッシュ下にて約１２０℃に加熱することによって、機械攪拌機、窒素ガス入口、サーモウェル、およびセプタム密閉添加漏斗を備えた１２リットルのガラスフラスコを乾燥させた。トルエン中の１．５Ｍジイソブチルアルミニウム水素化物（ＤＩＢＡＬ−Ｈ）７９００ｍｌ（１１．７９ｍｏｌ）を添加漏斗でフラスコに入れる前に、フラスコを室温に冷却した。エキソ−ＮＢＣＮ（１３２８ｇ、１１．１４ｍｏｌ）を滴下添加する前に、ＤＩＢＡＬ−Ｈ溶液を−５１．６℃に冷却した。温度は−５１．６〜−３９．３℃の範囲であり、２時間２４分以内に添加を完了した。混合物をさらに３０分間攪拌した。ＧＣ分析から、未反応エキソ−ＮＢＣＮは残存していないことが明らかとなった。反応混合物を−４６〜−３９℃に維持し、ドライアイス／イソプロパノール冷却ジャケット添加漏斗内に５００ｍｌを１１回に分けて入れた。ドライアイス／アセトニトリルで−５．６℃に冷却され、機械攪拌された３．５Ｎ塩酸１２．２４リットルに、これを迅速に、５００ｍｌを１１回に分けて滴下添加した。ＤＩＢＡＬ−Ｈ反応混合物の次の各添加前に、反応の発熱を収まらせるために、誘導期がある。温度は、−５．６〜＋０．１℃の範囲であった。クエンチ時間は２時間であった。ＭＴＢＥ（メチルｔ−ブチルエーテル，４０００ｍｌ）を冷却添加漏斗によって添加した。混合物を数分攪拌し、沈降させ、相を分離した。水相をＭＴＢＥ３×４０００ｍｌで抽出した。有機部分を合わせ、３．５Ｎ塩酸５０００ｍｌで洗浄し、最後の洗浄でｐＨ６になるまで、ブライン３×２ガロンで洗浄した。ＭＴＢＥ／トルエン溶液を分割し、いくつかのボトルに入れ、硫酸ナトリウムで乾燥させ、冷蔵庫で一晩保管した。混合物を濾過し、浴の最高温度３５℃にて回転蒸発させ、生成物３１７３ｇを得た。ＮＭＲ分析によって、トルエン中のＮＢＣＨＯ３５．２重量％、収率８２％が得られたことが示された。ＧＣ分析から、エキソ−／エンド−比９９．８／０．２が得られる。ＮＢＣＨＯは不安定であり、容易にエピマー化し、したがって、今後の使用のために溶液を冷蔵した。ＧＣ保持時間は２．０５分（エキソ−ＮＢＣＨＯ）、２．２３分（エンド−ＮＢＣＨＯ）であった。
【００５８】
＜エキソ−ノルボルネン−５−メタノール（エキソ−ＮＢＣＨ２ＯＨ）の製造＞
機械攪拌機、窒素ガス入口、サーモウェル、および添加漏斗を備えた２２リットルのガラスフラスコに、８％水酸化ナトリウム水溶液１８８０ｍｌを入れた。ＮａＢＨ４（１７４．１ｇ、４．６ｍｏｌ）を分けて添加した。混合物を−７．４℃に冷却した。水素化ホウ素ナトリウム溶液を滴下添加する前に、メタノール６００ｍｌに溶解された４００ｍｌ分を使用する直前に、エキソ−ＮＢＣＨＯ（トルエン中３５．２重量％にて３１７３ｇ、合計約９．１７ｍｏｌ）を分配した。添加時間は合計５．１時間であり、反応温度は−７．１〜−０．８℃の範囲であった。ＧＣ分析が一致しないことから、さらに３５ｇの水素化ホウ素ナトリウムの添加が促された。−１．７〜−１２．７℃に冷却すると同時に、反応を１時間攪拌した。ＧＣ分析から、未反応ＮＢＣＨＯ＜０．１５％が示された。１０％硫酸水溶液（２２００ｍｌ）を１．５時間にわたって滴下添加し、温度は−１１．４〜＋０．７℃の範囲であった。その結果得られたｐＨは６であった。ジクロロメタン（３０００ｍｌ）、ブライン５００ｍｌ、水２０００ｍｌを添加し、混合物を数分間攪拌した。相を分離した。残りの水相をジクロロメタン２０００ｍｌ、水２０００ｍｌ、ブライン２０００ｍｌで処理した。ジクロロメタン相を除去し、水相を再び、ジクロロメタン２０００ｍｌ、水２０００ｍｌ、およびブライン２０００ｍｌと混合した。ジクロロメタン相を除去し、水相をジクロロメタン２０００ｍｌおよび水２０００ｍｌで処理した。ジクロロメタン抽出物を合わせ、残留する水を分離し、次いで有機部分を硫酸ナトリウムで一晩乾燥させた。濾過した後、抽出物を回転蒸発させ、黄色の液体１２１０ｇを得た（ＮＢＣＨＯからの収率８７％）。
【００５９】
材料を真空蒸留すると、以下の留分が得られた：
（Ｉ）３４．６〜１０９．４℃（１２〜２０トル）、４６．２ｇ、濁りを帯びている、ＮＢＭｅＯＨ６０．３％およびトルエン３９．７重量％
（ＩＩ）１０６．３〜１００．７℃（５〜８トル）、１７２．５ｇ、エキソ−ＮＢＭｅＯＨ９８．５％、エンド−ＮＢＭｅＯＨ１．３％、トルエンなし
（ＩＩＩ）８１．４〜９３．２℃（２〜３トル）、２３６．７ｇ、エキソ−ＮＢＭｅＯＨ９９．３％、エンド−ＮＢＭｅＯＨ０．７％、トルエンなし
（ＩＶ）６２．２〜６９．４℃（１〜２トル）、５７８．１ｇ、エキソ−ＮＢＭｅＯＨ９９．１％、エンド−ＮＢＭｅＯＨ０．９％
（Ｖ）６３．１〜６８．５℃（１トル）、２９．０２ｇ、エキソ−ＮＢＭｅＯＨ９９．５％、エンド−ＮＢＭｅＯＨ０．５％。
【００６０】
蒸留ポットの残渣をジクロロメタン約４００ｍｌに溶解し、１０％硫酸１００ｍｌで洗浄した。得られた混合物を水１００ｍｌで処理し、相分離した。これによって、相が分離した。水相にブライン１００ｍｌを添加して、溶液からより多くのジクロロメタンを除去した。ジクロロメタン部分を合わせて、ブライン５×１００ｍｌで洗浄してｐＨ６とし、次いで硫酸ナトリウムで乾燥させた。乾燥させた抽出物を濾過し、回転蒸発させた。この生成物を６０．８〜６５．１℃（１トル）にて真空蒸留し、３７．７ｇの留分を得た。かかる留分のＧＣ分析の結果は、エンド−異性体が０．５％、エキソ−異性体が９９．５％であった。次に、エキソ−異性体９８．９％およびエンド−異性体０．８５％を含有する低純度の留分３７．３１ｇを６３．１〜６５．２℃（２トル）で回収した。純度＞９９．８％の総収量（全異性体）は１０５８．５ｇであった（ＮＢＣＮからの収率７６．５％、ＮＢＣＨＯからの収率約９３％）。
ＧＣ保持時間：２．８２分（エンド−ＮＢＭｅＯＨ）、３．９７分（エキソ−ＮＢＭｅＯＨ）
【００６１】
＜エンド−ノルボルネンカルボキシアルデヒド（エンド−ＮＢＣＨＯ）の製造＞
窒素フラッシュ下にて約１２０℃に加熱することによって、機械攪拌機、窒素ガス入口、サーモウェル、およびセプタム密閉添加漏斗を備えた１２リットルのガラスフラスコを乾燥させた。トルエン中の１．５Ｍ ＤＩＢＡＬ−Ｈ４９７０ｍｌ（７．４ｍｏｌ）を添加漏斗でフラスコに入れる前に、フラスコを室温に冷却した。ＤＩＢＡＬ−Ｈ溶液を−７１．８℃に冷却した。エンド−ＮＢＣＮ（８３８ｇ、７．０ｍｏｌ）を融解し、トルエン１００ｍｌで希釈し、ＤＩＢＡＬ−Ｈ溶液に滴下添加した。温度は−７１．８〜−５０．４℃の範囲であり、２時間以内に添加が完了した。ＧＣ分析から、未反応エンド−ＮＢＣＮは残存していないことが明らかとなった。ドライアイス／イソプロパノール冷却ジャケット添加漏斗内に５００ｍｌを１０回に分けて反応混合物を入れた。ドライアイス／アセトニトリルで−１５．５℃に冷却され、機械攪拌された３．５Ｎ塩酸８１９０ｍｌに、各割当て分を滴下添加した。ＤＩＢＡＬ−Ｈ反応混合物の次の各添加前に、反応の発熱を収まらせるような、誘導期が確認された。これらの添加の間、温度は−３５〜＋１．０℃の範囲であった。総クエンチ時間は約２時間であった。次に、ＭＴＢＥ（３０００ｍｌ）を冷却添加漏斗で添加し、混合物を数分間攪拌し、沈降させ、相を分離した。水相をＭＴＢＥ２×３０００ｍｌで抽出した。有機部分を合わせ、３．５Ｎ塩酸２５００ｍｌで洗浄し、最後の洗浄でｐＨ７が示されるまで、ブライン７×１ガロンで洗浄した。ＭＴＢＥ／トルエン溶液を４つに分割し、それぞれ硫酸ナトリウムで乾燥させ、冷蔵庫で一晩保管した。
【００６２】
翌日、混合物を濾過し、最高温度３５℃に設定した浴槽で回転蒸発させた。残渣のＮＭＲ分析の結果、残留ＭＴＢＥ９．２重量％と共に、トルエン中のＮＢＣＨＯ２５．０重量％が示された。生成物をさらに回転蒸発で濃縮し、２回目のＮＭＲ分析を行った結果、エンド−ＮＢＣＨＯ３１．７％、トルエン６５．４％、およびＭＴＢＥ２．８％が示された。かかる生成物のＧＣ分析の結果、エンド−／エキソ−比は９７．３／２．７、収率は約７０％であった。エンド−ＮＢＣＨＯは不安定であり、容易にエピマー化することから、必要になるまで、溶液を冷蔵した。
ＧＣ保持時間：２．１３分（エキソ−ＮＢＣＨＯ）、２．３３分（エンド−ＮＢＣＨＯ）
【００６３】
＜エンド−ノルボルネンメチルアルコール（エンド−ＮＢＣＨ２ＯＨ）の製造＞
機械攪拌機、サーモウェル、窒素入口、および添加漏斗を備えた５Ｌの４つ口フラスコに、８％水酸化ナトリウム水溶液３６０ｍｌ（０．７２ｍｏｌ）を入れた。ＮａＢＨ４（３３．１ｇ、０．８８ｍｏｌ）を分けて添加した。混合物を−１０．６℃に冷却した。エンド−ＮＢＣＨＯ溶液（トルエン中３０．６重量％にて５５８．１ｇ、合計約１．３９ｍｏｌ）のおよそ半分をメタノール５００ｍｌで希釈し、滴下添加した。添加時間は合計１．５時間であり、反応温度は−１１．４〜−３．１℃の範囲であった。残りのエンド−ＮＢＣＨＯ溶液をメタノール５００ｍｌで希釈し、反応混合物に滴下添加した。範囲−１０．８〜−６．３℃の反応温度で添加を４８時間で完了した。ＧＣ分析から、残存しているエンド−ＮＢＣＨＯが４．９％であることが示された。混合物を−１１．８〜−５．６℃で５時間２１分攪拌し、それによってエンド−ＮＢＣＨＯ含有率が１．６％に低下した。水素化ホウ素ナトリウムをさらに３．２２ｇ添加し、混合物を−５．３〜−１３．５℃でさらに１．５時間攪拌した。ＧＣ分析から、残存するエンド−ＮＢＣＨＯは１．０％であることが示された。反応フラスコを氷に入れ、混合物を一晩攪拌した。温度はわずかに３．５℃に上昇し、ＧＣ分析から、残存するエンド−ＮＢＣＨＯはわずか０．４％であることが示された。
【００６４】
反応を−１１．５℃に冷却し、温度は−１１．５〜＋０．７℃の範囲であると同時に、１０％硫酸水溶液（３９０ｍｌ）を１．５時間にわたって滴下添加した。添加の最後に、ｐＨは７であった。さらに１０％硫酸１００ｍｌを添加し、ｐＨ２とした。ジクロロメタン（５００ｍｌ）を添加し、混合物を激しく攪拌した。ブライン１００ｍｌおよび水３００ｍｌを添加し、完全に混合し、次いで沈降させた。大きな界面が生じた。ジクロロメタン部分を分離した。次いで、ジクロロメタン５００ｍｌ、ブライン１００ｍｌおよび水３００ｍｌを残りの水相に添加した。混合した後、ジクロロメタン相を回収した。さらにジクロロメタン５００ｍｌ、ブライン１００ｍｌ、および水３００ｍｌを水相に添加し、混合した。ジクロロメタン相を再び回収した。エマルジョン相を回収し、分離させた。得られた水相を除去し、残りのエマルジョンをブライン５００ｍｌで処理した。これによって、相はきれいに分離された。ジクロロメタン相を除去し、ブライン２００ｍｌで洗浄してｐＨ６とし、次いで、前のジクロロメタン抽出物と合わせた。合わせたジクロロメタン抽出物をブライン３×４００ｍｌで洗浄してｐＨ７とし、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させ、３３１．６ｇを得た。ＮＭＲから、これはトルエン中のエンド−ＮＢＭｅＯＨ５９重量％であると示された。ＮＭＲは、ごく微量のエキソ−異性体を示した。ＧＣ分析は、エンド−／エキソ−比９９：１を示した。
【００６５】
１２インチＶｉｇｒｅｕｘカラムを通して、この材料を真空蒸留すると、以下の留分が得られた：
（Ｉ）２５．１〜１９．０℃（１．３〜１．６トル）、１１．８６ｇ、トルエン９９．５％
（ＩＩ）７３．８〜６６．９℃（１．２０〜１．１５トル）、２８．７９ｇ、エンド−ＮＢＭｅＯＨ９８．３％、トルエン０．０９％含有
（ＩＩＩ）６５．３〜６３．１℃（１．２５〜１．２０トル）、９９．６４ｇ、エンド−ＮＢＭｅＯＨ９９．２％、トルエンなし
（ＩＶ）５８．６〜４４．３℃（１．２０〜０．５３トル）、４７．８７ｇ、エンド−ＮＢＭｅＯＨ９９．８％
（Ｖ）４７．２〜４２．２℃（０．６２〜０．５７トル）、２．８９ｇ、エンド−ＮＢＭｅＯＨ９９．４％。
【００６６】
エンド−ＮＢＭｅＯＨ＞９９％の総収量は１５０．４ｇ（８７％）であった。エンド−ＮＢＣＮに基づく収率は５８％であった。ＮＭＲから、エンド−９９．５％が示された。
ＧＣ保持時間：４．５６５分（エンド−ＮＢＭｅＯＨ）、４．５９９分（エキソ−ＮＢＭｅＯＨ）。
【００６７】
＜エキソ−ノルボルネンメチルアセテート（エキソ−ＮＢＭｅＯＡｃ）の製造＞
窒素フラッシュ下にて１２０℃にホットエアガンで加熱することによって、機械攪拌機、窒素入口、添加漏斗、およびサーモウェルを備えた１２リットルのガラスフラスコを乾燥させた。室温に冷却した後、エキソ−ノルボルネンメタノール（５００．２ｇ、４．０ｍｏｌ）をフラスコに入れ、続いて、無水ジクロロメタン４リットル、無水ピリジン９８８ｇ（１２．５ｍｏｌ）、無水ジクロロメタンをさらに２リットル入れた。ジメチルアミノピリジン（２．０ｇ、１６．５ｍｍｏｌ）を添加した。無水酢酸を迅速に３０分以内に添加し、反応温度を２４℃から４１℃に上昇させた。１０分後、ＧＣ分析から、残存する出発原料はわずか１．７％であることが示された。２．５時間後には、残存する出発原料はわずか０．３％であった。無水酢酸をさらに２２ｍｌ添加し、反応混合物を室温で一晩攪拌した。ＧＣ分析から、生成物の組成に更なる変化は示されなかった。反応を回転蒸発させて、ジクロロメタンを除去し、次いで８０℃で回転蒸発させて、余分なピリジンおよび無水酢酸を除去した。合計５５３ｇの残渣を真空蒸留して、３つの留分が得られた：
（Ｉ）３３．５℃（２トル）〜６７．１℃（＜２トル）、２２．８ｇ、ＮＢＭｅＯＡｃ５４重量％（ＮＭＲ）、ピリジン１３重量％、無水酢酸３３重量％
（ＩＩ）６８．４〜６１．０℃（＜２トル）、５０１．５ｇ、エキソ−ＮＢＭｅＯＡｃ９９．７％
（ＩＩＩ）５９．４〜６０．４℃（＜２トル）、１９．８ｇ、エキソ−ＮＢＭｅＯＡｃ９９．５％。
ＮＭＲの結果、３．０５ｐｐｍで余分なシグナルが示された。
【００６８】
収量は５０１．５ｇであった（理論値７５％）。ＧＣ保持時間：４．５１分（エキソ−ＮＢＭｅＯＡｃ）
【００６９】
＜エンド−ノルボルネンメチルアセテート（エンド−ＮＢＭｅＯＡｃ）の製造＞
窒素フラッシュ下にて１０８℃にホットエアガンで加熱することによって、機械攪拌機、窒素入口、添加漏斗、およびサーモウェルを備えた３リットルのガラスフラスコを乾燥させた。室温に冷却した後、エンド−ノルボルネンメタノール（１２５．０ｇ、１．０ｍｏｌ）をフラスコに入れ、続いて、無水ジクロロメタン４リットル、無水ピリジン２４７ｇ（３．１ｍｏｌ）、無水ジクロロメタンをさらに５００ｍｌ入れた。ジメチルアミノピリジン（０．５ｇ、４．２ｍｍｏｌ）を添加した。無水酢酸を迅速に１８分以内に滴下添加し、反応温度を２４℃から３８．７℃に上昇させた。３４分後、ＧＣ分析から、残存する出発原料はわずか１．８％であることが示された。２時間後には、有意な量の出発原料は残っていなかった。反応混合物を室温で一晩攪拌した。ＧＣ分析から、生成物の組成に更なる変化は示されなかった。反応を回転蒸発させて、ジクロロメタンを除去し、次いで６０℃で回転蒸発させて、余分なピリジンおよび無水酢酸を除去した。ＮＭＲ分析によって、合計１６５．６ｇの残渣は依然として、ピリジン４．３重量％を含有することが示された。この材料を蒸留水２５０ｍｌで洗浄し、下の有機相を乳状にした。ジクロロメタン（１００ｍｌ）を水相に添加し、混合し、相を分離した。有機相を合わせ、１０％硫酸水溶液で洗浄した。これによって、有機相は透明となった。ブライン２５０ｍｌで洗浄することによって、相の反転が起こり、有機相が上になった。有機相をブライン３×２５０ｍｌで洗浄し、最終洗浄液ｐＨ６とした。有機相を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させ、１５６．５ｇを得た。ＮＭＲおよびＧＣ分析から、ピリジンは残存していないことが示された。生成物を蒸留し、４つの留分が得られた：
（Ｉ）２８．６℃（６トル）〜５８．８℃（１．９５トル）、５．８ｇ、エンド−ＮＢＭｅＯＡｃ９８．４％（ＧＣ）
（ＩＩ）５５．２℃（１．９０トル）〜４９．２℃（１．５０トル）、１２５．２ｇ、エンド−ＮＢＭｅＯＡｃ１００％
（ＩＩＩ）４８．９℃（１．５０トル）〜５０．６℃（１．５０トル）、８．９ｇ、エンド−ＮＢＭｅＯＡｃ１００％
（ＩＶ）５１℃（１．５０トル）、０．８ｇ、エンド−ＮＢＭｅＯＡｃ１００％
【００７０】
生成物の合計は１４０．７ｇであり、収率８４％であった。ＧＣ保持時間：３．７５分（エンド−ＮＢＭｅＯＡｃ）
【００７１】
＜エンド−ノルボルネンメチルメタンスルホネート（エンド−ＮＢＭｅＯＭｓ）の製造＞
機械攪拌機、サーモウェル、窒素入口、および添加漏斗を備えた３Ｌの四つ口フラスコに、エンド−５−（２−ヒドロキシメチル）ノルボルネン（１０４．７９ｇ、０．８５ｍｏｌ）、ジクロロメタン４８５ｍｌ、および塩化メタンスルホニル（１００．９９ｇ、０．８８ｍｏｌ）を入れた。ジクロロメタン２４０ｍｌを添加して、塩化メタンスルホニル中ですすいだ。攪拌混合物を−１１．１℃に冷却した。範囲−１１．１〜＋７．０℃の温度で、トリエチルアミン（１０１．２６ｇ、１．００ｍｏｌ）を２時間にわたって迅速に滴下添加した。得られた黄色のスラリーを７８分間１８．９℃に温めた。ＧＣ分析から、未反応出発原料０．３％が残存することが示された。塩化メタンスルホニルをさらに３．８２ｇ添加し、混合物を室温で一晩攪拌した。ＧＣ分析から、出発原料０．１％が残存することが示された。水５００ｍｌを添加し、溶液を清澄化した。相を分離した。ジクロロメタン部分を１Ｎ ＨＣｌ４５０ｍｌで洗浄し、次いでブライン４×１０００ｍｌで洗浄し、洗浄液をｐＨ＝６とした。ジクロロメタン溶液を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて、液体１８５．１５ｇ（収率＞１００％）を得た。ＧＣ分析によって、メシレート含有率９８．１％が得られた。ＮＭＲ分析から、残存するジクロロメタン７．５重量％が示された。エンド−／エキソ−比は９９．１：０．９であった。
【００７２】
＜エンド−５−（２−ヨードメチル）ノルボルネン（エンド−ＮＢＭｅＩ）の製造＞
機械攪拌機、窒素入口アダプターを有する凝縮器、栓およびサーモウェルを備えた５Ｌの四つ口フラスコに、エンド−ノルボルネンメチルメタンスルホネート（１８５．１５ｇ、９２．５％、０．８５ｍｏｌ）および２−ペンタノン１５００ｍｌを入れた。ヨウ化ナトリウム１９０．４ｇ（１．２７ｍｏｌ）および２−ペンタノン２００ｍｌを添加する前に、混合物をよく混合した。混合物を加熱して、還流した。１．５時間還流した後、混合物は非常に濃くなり、さらに２−ペンタノン５００ｍｌで希釈した。さらに１．５時間の還流後、２−ペンタノンをさらに５００ｍｌ添加した。混合物は濃くなり続け、反応フラスコの上部に固形分が飛び散り始めた。２−ペンタノンをさらに２５０ｍｌ添加し、反応を１００．９℃から９５〜９６℃に冷却して、攪拌をより滑らかにした。反応を９５〜９６℃で一晩続け、次いで１００．４℃に２時間加熱し、ＧＣ分析から、出発原料は残存しないことが示された。＞９０℃での総反応時間は２５時間であった。反応を攪拌し、３０℃に冷却した。水（５００ｍｌ）を添加し、溶液を清澄化した。相を分離した。水相を酢酸エチル５００ｍｌおよび２５０ｍｌで抽出した。酢酸エチル抽出物を２−ペンタノン相と合わせ、＜３５℃にて回転蒸発させて、赤色のオイル２２６．７ｇを得た。これをジクロロメタン３００ｍｌで希釈し、１０％重亜硫酸ナトリウム水溶液２×２００ｍｌで洗浄した。次いで、有機相をブライン３００ｍｌ、飽和重炭酸ナトリウム３００ｍｌ、およびブライン３５０ｍｌで洗浄し、最終洗浄液ｐＨ＝７とした。ジクロロメタン溶液を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて、２０３．６ｇを得た。水（１５ｍｌ）を添加し、残りのペンタノンが除去され、水のみが蒸留され始めるまで、混合物を回転蒸発させた。残渣を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、ジクロロメタンですすいだ。これを、１２インチＶｉｇｒｅｕｘカラムを通して真空蒸留し：
（Ｉ）４２．１〜５０．３℃（１．３５〜１．４０トル）、２１．８８ｇ、エンド−ＮＢＭｅＩ８８．３％；
（ＩＩ）４６．５℃（１．２５トル）〜４２．５℃（１．２０トル）、５８．３７ｇ、エンド−ＮＢＭｅＩ９９．０％；
（ＩＩＩ）４３．３〜３９．７℃（１．１５〜１．２０トル）、７９．１９ｇ、エンド−ＮＢＭｅＩ９９．５％
（ＩＶ）４０．０〜３４．９℃（１．１５トル）、１．５３ｇ、エキソ−ＮＢＭｅＩ９８．３％；
が得られた。
【００７３】
エンド−ＮＢＭｅＩ＞９９．０％の収量は１３７．５６ｇ（６９％）であった。
【００７４】
＜エキソ−α，α−ビス（トリフルオロメチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−エタノール（エキソ−ＨＦＡＮＢ）の製造＞
機械攪拌機、ドライアイス凝縮器、サーモウェル、および窒素入口弁を備えた１２Ｌの四つ口フラスコを、窒素フラッシュ下にて１１０℃に加熱し、熱風乾燥させた。３２℃に冷却した後、亜鉛粉塵（ＡｌｆａＡｅｓａｒ Ａ１３６３３、２２２．５２ｇ、３．４５ｍｏｌ）および次いでＤｒｙＳｏｌｖｅジメチルアセトアミド２０００ｍｌをフラスコに入れた。次に、ヨウ素（５９．３３ｇ、０．２３ｍｏｌ）をフラスコに入れ、続いてＤｒｙＳｏｌｖｅジメチルアセトアミド３００ｍｌですすいだ。７分以内に、最初に形成した赤みを帯びた色が緑色に変化し、次いで混合物を３３．３℃に温めると灰色に変化した。ＮＢＭｅＩ（５３９．５４ｇ、２．３ｍｏｌ）を一度にすべて添加した。混合物を７９℃に加熱し、反応が発熱を起こした時、その温度は１１５℃に上昇した。熱源を除去し、反応を８９℃に冷却した。加熱を再開した。＞７９℃にて１時間後に、ＧＣ分析によって、出発原料は残存しないことが示された。アセトニトリル／ドライアイス冷却浴で反応を−２６．６℃に冷却した。ＨＦＡ（４６６．１ｇ、２．７７ｍｏｌ）を反応混合物中に凝縮した。ＨＦＡの最初の添加によって、温度が−２８℃から−１９．１℃に上昇した。冷却浴を空にし、湿潤イソプロパノール／ドライアイス冷却浴に取り替えた。反応混合物を−１８．５〜−１．７℃で５．３時間攪拌し、蒸留水を注意深く２００〜５００ｍｌ単位で水の全容積３０００ｍｌまで添加する前に、混合物を−２８℃に冷却した。水をさらに１０００ｍｌ添加した。全混合物を水４０００ｍｌに注いだ。反応フラスコ中の亜鉛残渣を３．５Ｎ ＨＣｌ１６００ｍｌで処理し、得られた混合物を前のクエンチ水溶液と合わせた。反応フラスコをさらに水約３．５Ｌですすいだ。合わせたクエンチ水溶液をシクロヘキサン３×４０００ｍｌで抽出した。シクロヘキサン抽出物を合わせ、ブライン１ガロンで洗浄し、ｐＨ７とした。窒素下にて一晩保管した後、シクロヘキサン溶液を２５％水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＯＨ）水溶液３×５００ｍｌで抽出した。合わせたＴＭＡＯＨ抽出物をシクロヘキサン３×１０００ｍｌで洗浄し、次いで濃ＨＣｌ４００ｍｌで酸性化した。下相を分離し、粗製ＨＦＡＮＢ６５７．０９ｇを回収した。ＮＭＲ分析によって、これがジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）１０．５重量％を含有することが示された。
【００７５】
３１．５％硫酸水溶液２００ｍｌで粗生成物を洗浄した。相分離は起こらず、そのため混合物をジクロロメタン１０００ｍｌで希釈し、遅い相分離を生じさせた。ＮＭＲ分析によって、残存するＤＭＡ＜０．３重量％が示されるまで、有機相を３１．５％硫酸２×２００ｍｌで洗浄し、次いで３１．５％硫酸２×４００ｍｌで洗浄した。生成溶液をブライン５００ｍｌ、飽和重炭酸ナトリウム５００ｍｌ、ブライン２×５００ｍｌで洗浄し、最終洗浄液ｐＨ＝７となるまで、３．５Ｎ ＨＣｌ１０ｍｌを含有するブライン５００ｍｌで洗浄した。生成物溶液を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させた。１４インチＶｉｇｒｅｕｘカラムを通して、残渣を蒸留した。以下の留分が回収された：
（Ｉ）４２．６〜４９．５℃（２トル）、４４．０３ｇ、９９．２％（ＧＣ）
（ＩＩ）４５．６〜４４．８℃（１．９５トル）、１６８．８３ｇ、９８．８％（ＧＣ）
（ＩＩＩ）４１．５〜４３．９℃（１．９０トル）、１２７．４４ｇ、９９％（ＧＣ）
（ＩＶ）４１．５〜４３．２℃（１．８５トル）、１１８．６４ｇ、９９．３％（ＧＣ）
（Ｖ）４０．２〜４５．０℃（１．７５〜１．８０トル）、１４．６５ｇ、９９．１％（ＧＣ）、ＤＭＡ０．４重量％含有（ＮＭＲ）
（ＶＩ）４４．９〜４９．９℃（１．８０トル）、３．１０ｇ、９９．１％（ＧＣ）、ＤＭＡ０．８重量％含有（ＮＭＲ）
（ＶＩＩ）５１．８〜６３．３℃（１．８０トル）、７．５５ｇ、９８．６５％（ＧＣ）、ＤＭＡ４．４重量％含有（ＮＭＲ）
【００７６】
高純度エキソ−ＨＦＡＮＢ（＞９９％）、合わせた留分Ｉ〜ＩＶは、４５８．９４ｇ、収率７３％であった。
【００７７】
＜エンド−α，α−ビス（トリフルオロメチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−エタノール（エンド−ＨＦＡＮＢ）の製造＞
機械攪拌機、ドライアイス凝縮器、サーモウェル、および窒素入口を備えた３Ｌの三つ口フラスコを窒素フラッシュ下にて約１０５℃に加熱し、熱風乾燥させた。室温に冷却した後、亜鉛粉塵（Ａｌｆａ−Ａｅｓａｒ Ａｌ３６３３、５７．７０ｇ、０．８８ｍｏｌ）をフラスコに入れ、続いてＤｒｉＳｏｌｖｅジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）５００ｍｌを入れた。ヨウ素（１５．０ｇ、０．０５９ｍｏｌ）を添加しながら、混合物を攪拌し、続いてジメチルアセトアミド１００ｍｌですすいだ。混合物は発煙し、３２．３℃に温まり、緑色になった。３分後、亜鉛スラリーは青緑色に戻った。さらに９分間待った後、エンド−ＮＢＭｅＩ（１３７．５６ｇ、０．５９ｍｏｌ）を一度にすべて添加した。混合物を８０℃に加熱した。８０℃に達すると、加熱源が取り除かれた後に温度が下がる前に、温度が急に９６℃に上昇した。温度が８６℃に低下した後に加熱源を取り替えた。１時間後、ＧＣ分析によって、ＮＢＭｅＩは残存しないことが示された。アセトニトリル／ドライアイス冷却浴中で−２９．８℃に冷却する前に、混合物を＞８０℃でさらに３０分間攪拌した。ヘキサフルオロアセトン（ＨＦＡ）（１２０．５ｇ、０．７３ｍｏｌ）を反応混合物中に凝縮した。１７分の添加時間の間、温度は−３０．７〜−２３．４℃の範囲であった。この冷却浴をメタノール／氷冷却浴に取り替えた。ＧＣ分析から、エンド−メチルノルボルネン（ＮＢＭｅ）（加水分解ＮＢＭｅＺｎＩからの）対ＨＦＡＮＢのシグナル比が一定となったことが示された時に、反応混合物を−２７．９〜−１．２℃で４．２５時間攪拌した。水の全容積１５００ｍｌまで、脱イオン水を注意深く５０、１００、および２５０ｍｌ単位で添加する前に、混合物を−３０．９℃に冷却した。達した最高温度は−２．２℃であった。その液体を亜鉛塩からデカントした。水５００ｍｌおよび３．５Ｎ ＨＣｌ４５０ｍｌを亜鉛塩に添加し、完全に混合し、前のデカント液と合わせた。合わせた水性混合物をシクロヘキサン３×１０００ｍｌで抽出した。シクロヘキサン抽出物をブライン１０００ｍｌで洗浄し、ｐＨ５とした。ＧＣ分析によって、抽出物中のＨＦＡＮＢ６１．３％が示された。
【００７８】
シクロヘキサン抽出物を２５％水酸化テトラアンモニウム（ＴＭＡＯＨ）２１０ｍｌで抽出した。ＧＣ分析から、シクロヘキサン相中に残存するＨＦＡＮＢ５．９％が示されたため、シクロヘキサン溶液をさらに２５％ＴＭＡＯＨ５０ｍｌで抽出した。これによって、シクロヘキサン相に残ったＨＦＡＮＢはわずか１．８％であった。ＴＭＡＯＨ抽出物を合わせ、シクロヘキサン３×５００ｍｌで洗浄した。水相を濃ＨＣｌ１００ｍｌで酸性化し、ｐＨ１とした。ＨＦＡＮＢ純度９０．１％の合計１１７．１５ｇの下相が分離した。ＧＣ分析によって、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）付加物の不純物６．１％も示された。粗製ＨＦＡＮＢをジクロロメタン２５０ｍｌで希釈し、次いで１０％硫酸２×１００ｍｌで洗浄したが、ＧＣ分析から、これはＤＭＡ付加物の除去に無効であることが示された。粗生成物を３１．５％硫酸２×１００ｍｌおよび２００ｍｌで洗浄した。ＧＣ分析から、ＤＭＡ付加物は残存しないことが示された。ジクロロメタン溶液をブライン４×５００ｍｌで洗浄し、ｐＨ５とした。生成物溶液を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて、純度９６．９％の液体９２ｇを得た。１２インチのＶｉｇｒｅｕｘカラムを通して、これを真空蒸留した。以下の留分が回収された：
（Ｉ）３１．７〜４３．１℃（１．５５〜１．９５トル）、１０．７４ｇ、エンド−９９．３％（ＧＣ）
（ＩＩ）３９．５〜３５．６℃（１．１５〜１．５０トル）、２５．８２ｇ、エンド−９９．７％（ＧＣ）
（ＩＩＩ）３３．９〜３０．１℃（１．２０〜１．１０トル）、３６．０２ｇ、エンド−９９．７％（ＧＣ）
（ＩＶ）３２．３〜２６．５℃（０．８７〜０．８９トル）、４．２１ｇ、エンド−９９．１％（ＧＣ）、ＤＭＡ付加物０．３％
【００７９】
純度＞９９％でのＨＦＡＮＢ合計は７６．７９ｇであり、収率４８％であった。留分Ｉ、ＩＩ、およびＩＩＩは、１９Ｆ ＮＭＲにおいて顕著な−７０．７ｐｐｍシグナルを示した。これらの留分を合わせ、シクロヘキサン１００ｍｌで希釈し、２５％ＴＭＡＯＨ２×１００ｍｌで抽出した。ＴＭＡＯＨ抽出物をシクロヘキサン３×１００ｍｌで洗浄し、次いで濃ＨＣｌ５０ｍｌで酸性化し、ｐＨ＜２とした。生成物は下相として分離した。これを除去し、ブライン２×２００ｍｌで洗浄してｐＨ６とし、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて６９．５４ｇを得た。ＮＭＲ分析から、１９Ｆ ＮＭＲにおいて−７０．７ｐｐｍシグナルを示す成分＜０．４％が示された。１２インチのＶｉｇｒｅｕｘカラムを通して、この材料を真空蒸留し、以下の留分を得た：
（Ｂ１） ２７．２〜４１．２℃（４．５０〜４．７５トル）、前留分４０ｍｇ
（Ｂ２） ４５．１〜３９．０℃（２．２５〜３．００トル）、１．１１ｇ、エンド−９９．５％（ＧＣ）
（Ｂ３） ３７．６〜３１．５℃（１．０５〜１．２０トル）、４２．６２ｇ、エンド−９９．６％（ＧＣ）
（Ｂ４） ３０．５〜２７．９℃（０．８２〜１．０５トル）、２１．８７ｇ、エンド−９９．６％（ＧＣ）。
【００８０】
１９Ｆ ＮＭＲ分析から、留分Ｂ３およびＢ４において−７０．７ｐｐｍシグナルはほとんど（または全く）示されなかった。留分Ｂ３およびＢ４の合計は６４．４９ｇであり、収率４０％であった。
ＧＣ保持時間：４．５５分（エンド−ＨＦＡＮＢ）、４．４３分（エキソ−ＨＦＡＮＢ）、２．０９分（エンド−ＮＢＭｅ）、２．６６分（ＤＭＡ付加物）
【００８１】
＜エキソ−ノルボルネンカルボン酸（エキソ−ＮＢＣＯ２Ｈ）（ＡｇＮＯ３およびＮａＯＨによる）の製造＞
機械攪拌機、サーモウェル、栓、および２リットルの添加漏斗を備えた５０Ｌガラスフラスコに、エキソ−ＮＢＣＨＯ（トルエン中４９．２重量％、１１８８ｇ、約４．７９ｍｏｌ）を入れた。アルデヒドを１０Ｌアルコール試薬で希釈し、−１３．７℃に冷却した。硝酸銀（１２２６ｇ、７．２ｍｏｌ、１．５当量）を水１８００ｍｌに溶解し、アルデヒド溶液に分けて添加した。温度は−１３．７〜−０．９℃の範囲であり、添加は１２分で完了した。水１０Ｌに水酸化ナトリウム（５７５ｇ、１４．４ｍｏｌ）を添加する前に、反応混合物を−１１．６℃に冷却した。温度は−１１．６〜−０．２℃の範囲であり、添加は４時間で完了した。ＧＣ分析によって、生成物形成の更なる増加が示されなくなるまで、混合物を−３℃でさらに１時間攪拌した。反応混合物を濾過して、銀残渣を除去し、得られた透明な、ほぼ無色の濾液を濃塩酸１４００ｍｌでｐＨ１に酸性化した。混合物をジクロロメタン３×４０００ｍｌで抽出した。合わせた抽出物をブライン２ガロンで洗浄し、次いで洗浄液がｐＨ＝５になるまで、ブライン２×１ガロンで洗浄した。抽出物を回転蒸発させて、オイル６９０ｇを得た。これをジクロロメタン２０００ｍｌに溶解し、次いで８％水酸化ナトリウム水溶液２Ｌで抽出した。ＧＣ分析によって、最後の洗浄液中にエキソ−ＮＢＭｅＯＨ副生成物が示されなくなるまで、水酸化ナトリウム水溶液抽出物をジクロロメタン４×６００ｍｌで洗浄した。
【００８２】
水酸化ナトリウム水溶液抽出物を濃塩酸３１０ｍｌで酸性化した。得られた相を分離した。上の水相をジクロロメタン２×６００ｍｌで抽出した。有機相を合わせ、ブライン１０００ｍｌで洗浄した。これによって、ゆっくりと分離する乳状エマルジョンが得られた。ジクロロメタン５００ｍｌおよび水５００ｍｌをさらに添加し、エマルジョンを解乳化し、相分離を起こした。有機部分を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて、ＧＣ分析により純度１００％を示す５３３．８ｇを得た。ジュウテリオメタノール溶媒におけるＮＭＲ分析から、わずか１．３％のエンド−異性体が示された。
【００８３】
最終ブライン洗浄液を濃塩酸５０ｍｌでｐＨ１に酸性化した。これをジクロロメタン３×６００ｍｌで抽出した。抽出物をブライン５００ｍｌで洗浄してｐＨ５とし、次いで硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて、ＧＣによる純度１００％のエキソ−ＮＢＣＯ２Ｈ５０．４ｇを得た。総収量は５８４．４ｇ（収率約８８％、ＮＢＣＮからの収率７２％）であった。ＮＭＲ分析から、単離生成物がまだジクロロメタンを６〜７％含有することが示された。ＧＣ保持時間：５．５０分
【００８４】
＜エンド−ＮＢＣＯ２Ｈ（ＡｇＮＯ３およびＮａＯＨによる）の製造＞
機械攪拌機、サーモウェル、栓、および２リットルの添加漏斗を備えた５０Ｌガラスフラスコに、エンド−ＮＢＣＨＯ（トルエン中５６．７重量％、９４８ｇ、約４．４ｍｏｌ）を入れた。アルデヒドをアルコール試薬９２００ｍｌで希釈し、−１１．４℃に冷却した。硝酸銀（１１２８ｇ、６．６ｍｏｌ、１．５当量）を水１７００ｍｌに溶解し、アルデヒド溶液に分けて添加した。温度は−１１．４〜−０．５℃の範囲であり、添加は１９分で完了した。水９．２Ｌに水酸化ナトリウム（５２９ｇ、１３．２ｍｏｌ）を添加する前に、反応混合物を−８．０℃に冷却した。温度は−８．０〜−０．２℃の範囲であり、添加は５時間５４分で完了した。ＧＣ分析によって、生成物形成の更なる増加が示されなくなるまで、混合物を＜０℃でさらに１．５時間攪拌した。反応混合物を濾過して、銀残渣を除去し、銀残渣をアルコール試薬で洗浄し、得られた透明な、ほぼ無色の濾液を濃塩酸１２００ｍｌでｐＨ１に酸性化した。混合物をジクロロメタン３×４０００ｍｌで抽出した。洗浄液がｐＨ＝５になるまで、合わせた抽出物をブライン３×２ガロンで洗浄した。抽出物を回転蒸発させて、オイル７３８ｇを得た。これをジクロロメタン２０００ｍｌに溶解し、次いで８％水酸化ナトリウム水溶液２Ｌで抽出した。ＧＣ分析によって、最後の洗浄液中にエンド−ＮＢＭｅＯＨ副生成物が示されなくなるまで、水酸化ナトリウム水溶液抽出物をジクロロメタン４×１０００ｍｌで洗浄した。
【００８５】
水酸化ナトリウム水溶液抽出物を濃塩酸３３５ｍｌでｐＨ２に酸性化した。得られた相を分離した。上の水相をジクロロメタン２×５００ｍｌで抽出した。有機相を合わせ、ブライン１０００ｍｌで洗浄し、ｐＨ４とした。有機部分を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて、ＧＣ分析により純度９９．８％のエンド−ＮＢＣＯ２Ｈを示す５７９．３ｇ（収率９５％、エンド−ＮＢＣＮからの収率７１％）を得た。残留ジクロロメタンを蒸発させることによって、その材料を一晩結晶化させ、かなりの質量が失われた。ＮＭＲ分析から、エキソ−異性体＜５．６％、ジクロロメタン１．８重量％が明らかとなった。最終収量は４７８．１ｇであった（エンド−ＮＢＣＨＯからの収率７８．７％、エンド−ＮＢＣＮからの収率５１％）。ＧＣ保持時間：５．４６分（エンド−ＮＢＣＯ２Ｈ）
【００８６】
最初のブライン洗浄液からのアリコートのジクロロメタン抽出物から、ＮＭＲ分析によって、潜在的には３４ｇまでのエチルエステルが存在し得ることが明らかとなった。
【００８７】
＜エキソ−ＮＢＣＯ２Ｈ（ＮａＣｌＯ２による）の製造＞
融解ｔ−ＢｕＯＨ５０ｍｌにエキソ−ＮＢＣＨＯ（エキソ−：エンド−が８７．５：１２．５、１．２ｇ、０．０１ｍｏｌ）を溶解した。２−メチル−２−ブテン（２２ｍｌ、０．２ｍｏｌ）をアルデヒド溶液に添加した。ＮａＣｌＯ２（８０％、１．７ｇ、０．０２ｍｏｌ）を脱イオン水１０ｍｌに溶解した。リン酸二水素ナトリウム（３．００ｇ、０．０３ｍｏｌ）をＮａＣｌＯ２溶液に添加し、次いで超音波処理して溶解し、ｐＨ４〜５を有する水溶液を得た。酸化剤溶液を滴下添加する前に、アルデヒド溶液を１７．５℃に冷却した。１１．１℃に冷却すると同時に、反応溶液は濃い黄色になった。添加は８分で完了した。ＧＣ分析によって、残存するアルデヒドはわずかであることが示され、酸性生成物はエキソ−／エンド−比９２：８を示した。１７．９℃で６６分間攪拌した後、反応は無色となった。ＧＣ分析によって、酸のパーセンテージが８９％で最大化したため、生成物形成の更なる増加は示されなかった。溶媒を回転蒸発によって除去し、脱イオン水１０ｍｌに残渣を溶解した。８％ＮａＯＨ水溶液１２．５ｍｌで溶液を塩基性にしてｐＨ１１とした。これをジクロロメタン２×２０ｍｌで洗浄し、次いで３．５Ｎ ＨＣｌ水溶液７．５ｍｌで再び酸性化してｐＨ３とした。その酸性化溶液をジクロロメタン３×２０ｍｌで抽出した。ジクロロメタン抽出物をブライン２５ｍｌでｐＨ５に洗浄し、次いで硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて、無色の液体０．７４ｇ（収率５４％）を得た。ＧＣ分析によって、エキソ−／エンド−比９０：１０と共に純度９７．７％が示された。ＮＭＲ分析から、エンド−異性体１０〜１５％が存在することが示されたが、２〜３．２ｐｐｍの脂肪族領域に「ノイズ」が示された。ＧＣ保持時間：５．０８分（エキソ−ＮＢＣＯ２Ｈ）、５．１５分（エンド−ＮＢＣＯ２Ｈ）。
【００８８】
＜エンド−ＮＢＣＯ２Ｈの製造（Ｏｘｏｎｅ（登録商標）による）＞
２５０ｍＬの三つ口丸底フラスコは、磁気撹拌子、栓、およびセプタムを備えた。そのフラスコに、エンド−ＮＢＣＮ（５．９６ｇ、５０ｍｍｏｌ）を添加し、内容物を氷浴により０〜５℃に冷却した。連続的にパージされた窒素環境において、ヘキサン中の１．０ＭＤＩＢＡＬ−Ｈ（５０ｍＬ、５０ｍｍｏｌ）を攪拌しながら滴下添加した。添加が完了した後、反応を０〜５℃で１５分間攪拌した。冷たい希ＨＣｌ（１Ｎ、１００ｍＬ）を含有する分液漏斗に内容物を移した。得られたアルデヒドを冷たいジエチルエーテル（４×１００ｍＬ）で抽出し、ＤＭＦ（７３ｍＬ）と固形酸化剤Ｏｘｏｎｅ（登録商標）（ＤｕＰｏｎｔ ＣＡＳ−ＲＮ ７０６９３−６２−８）（２ＫＨＳＯ５．ＫＨＳＯ４．Ｋ２ＳＯ４）（３０．６ｇ）のスラリーを含有するフラスコに装入した。開放雰囲気中で混合物を０〜５℃で攪拌し、その雰囲気中でアルデヒドは相当するカルボン酸へと酸化された。内容物を分液漏斗に移し、希ＨＣｌを添加して、残留Ｏｘｏｎｅ（登録商標）を溶解した。水層を廃棄し、有機層を水（４×１００ｍＬ）で洗浄してＤＭＦを除去した。有機層を炭酸カリウム水溶液（２５重量％）で抽出し、水層を濃ＨＣｌで酸性化した。得られた沈殿物をジエチルエーテル（３×１００ｍＬ）で抽出し、ＭｇＳＯ４で乾燥させ、濾過した。減圧下にて、ジエチルエーテルを除去し、純粋なエンド−ＮＢＣＯ２Ｈ（５．８１ｇ、８４．１％）を得た。
【００８９】
＜エキソ−ノルボルネンメトキシメチルヘキサフルオロプロパノール（エキソ−ＮＢＭＭＨＦＰ）の製造＞
機械攪拌機、添加漏斗、窒素ガス入口、およびサーモウェルを備えた１２Ｌの四つ口フラスコに、ＮａＨ（６０％、１７５．６ｇ、４．３９ｍｏｌ）を入れた。窒素フラッシュ下にて１２０℃に熱風乾燥で加熱することによって、反応装置を予め乾燥させておいた。無水ＴＨＦ（１７００ｍｌ）を添加し、得られたスラリーを−１１．２℃に冷却すると同時に機械攪拌した。エキソ−ＮＢＣＨ２ＯＨ（４４８ｇ、３．６１ｍｏｌ、留分４および５）を無水ＴＨＦ４２０ｍｌに溶解し、ＮａＨ／ＴＨＦ混合物に滴下添加した。温度は−１２．２℃〜−８．９℃の範囲であり、添加時間は２５分であった。反応を室温（１７℃）に温め、一晩攪拌した。反応を−１８．２℃に冷却し、ヘキサフルオロイソブチレンエポキシド（ＨＦＩＢＯ）６５７．２ｇ（３．６５ｍｏｌ）を滴下添加した。温度は−１８．４℃〜−０．１℃の範囲であり、添加時間は２時間であった。ＧＣ分析によって、未反応出発原料２０．８％が示された。混合物を室温（１８．７〜２７．７℃）に温め、さらに５時間攪拌した。ＧＣ分析によって、未反応出発原料は検出されなかった。混合物を−１１．３℃に冷却し、水１７５０ｍｌを添加して、クエンチした。クエンチ時間は８１分であり、クエンチ温度は最高で−２．０℃に達した。次いで、濃塩酸３７５ｍｌを添加し、ｐＨ２とした。下の水相から深い黄色のＴＨＦ層が分離された。水相をＭＴＢＥ２×５００ｍｌで抽出した。有機部分を合わせ、次いで２Ｌ分２つに分割した。それぞれをブライン２×１０００ｍｌで洗浄し、ｐＨ５とした。
【００９０】
第２の有機部分によってエマルジョンが得られ、それをさらにＭＴＢＥ３×２５０ｍｌで希釈し、分離を促進した。合わせた有機部分を硫酸ナトリウムで一晩乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて、琥珀色の液体１２７９．８ｇを得た。かかる液体のＧＣ分析では、純度９８．６％が示された。１２インチのＶｉｇｒｅｕｘカラムを通して、粗生成物を真空蒸留した。これによって、以下に示す留分が得られた。
（１） ２２．５０℃（１．６５トル）〜９１．８０℃（１．１５トル）、３３．３８ｇ、９５．３％（ＧＣ）、ＴＨＦ含有
（２） ８９．２０℃（０．９８トル）〜７６．２０℃（０．８９トル）、１２１．０８ｇ、９８．３％（ＧＣ）、ＮＭＲ ｏｋ
（３） ７５．０℃（０．８４トル）〜６４．９℃（１．００トル）、２５７．９９ｇ、９８．８％（ＧＣ）、ＮＭＲ ｏｋ
（４） ６４．４℃（０．８６トル）〜６２．２℃（０．９５トル）、６３７．５８ｇ、９９．７％（ＧＣ）、ＮＭＲ ｏｋ
（５） ６１．４℃（０．９１トル）〜６３．０℃（０．９４トル）、１９．３２ｇ、９８．１％（ＧＣ）、ＮＭＲにおいて余分なシグナルあり
（６） ５３．８℃（０．９１トル）〜１２４．１℃（０．９８トル）、４．６３ｇ、黄色
（７） １２０．２〜１４０．１℃（０．９６トル）、５．７０ｇ、黄色
ポット（Ｐｏｔ）、６３．５ｇ
【００９１】
留分２、３、および４を合わせると、純度９９．２％（ＧＣ）を有する１０１６．６５ｇ（収率９３％）が得られた。
保持時間：４．９０２分
【００９２】
＜エンド−ＮＢＭＭＨＦＰの製造＞
機械攪拌機、添加漏斗、窒素ガス入口、およびサーモウェルを備えた５００ｍＬのフラスコにＮａＨ（６０％、１７．７３ｇ、０．４４ｍｏｌ）を入れた。窒素フラッシュ下にて熱風乾燥機で約１２０℃に、反応装置を予め乾燥させておいた。無水ＴＨＦ（２００ｍｌ）を添加し、得られたスラリーを−１６．８℃に冷却すると同時に機械攪拌した。エンド−ＮＢＣＨ２ＯＨ（５０．０ｇ、０．４０３ｍｏｌ）を無水ＴＨＦ５０ｍｌに溶解し、ＮａＨ／ＴＨＦ混合物に滴下添加した。温度は−１６．８℃〜−０．８℃の範囲であり、添加時間は３２分であった。白色のスラリーを室温に温め、一晩攪拌した。反応を−１７．４℃に冷却し、ヘキサフルオロイソブチレンエポキシド（ＨＦＩＢＯ）７２．８ｇ（０．４０ｍｏｌ）を滴下添加した。温度は−１５．１℃〜−２．４℃の範囲であり、添加時間は２６分であった。冷却浴を取り除き、反応は非常に急速に１１．３℃に温まり、そこで再び冷却して、発熱を弱めた。ＧＣ分析によって更なる変化が示されなくなるまで、反応を１５〜１８℃で４．５時間攪拌した。混合物を−８℃に冷却し、水２００ｍｌを添加して、クエンチした。クエンチ温度は最高で＋０．２℃に達した。次いで、濃塩酸４０ｍｌを添加した。下の水相から金色のＴＨＦ層を分離した。水相をＭＴＢＥ２×１００ｍｌで抽出した。有機部分を合わせ、ブライン３×１００ｍｌ、次いでブライン４×２００ｍｌで洗浄し、ｐＨ６とした。抽出物を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、回転蒸発させて、オイル１２９．０６ｇを得た。ＧＣ分析から、純度９３．９％および未反応エンド−アルコール４．４％が示された。この材料をＫｕｇｅｌｒｏｈｒオーブン内で１１０℃（２トル）にて蒸留し、純度９８．５％、エンド−ＮＢＭｅＯＨ１．５％を有する８７．０３ｇが得られた。純度９８．９％およびエンド−ＮＢＭｅＯＨ１．１％を有する、更なる１．６７ｇを１２０〜１３０℃（２トル）で回収した。試料８７ｇをＫｕｇｅｌｒｏｈｒオーブン内で１０４℃（１トル）にて再蒸留し、純度９９．２％であり、エンド−ＮＢＭｅＯＨを０．８％含有する５０．８０ｇを得た。前留分２８．１８ｇもまた１０４℃（１トル）で回収し、純度９６．６％およびエンド−ＮＢＭｅＯＨ３．４％が得られた。純度＞９９％の生成物の収率は４１％であった。純度＞９８％を有する付加物の収率は７２％であった。ＧＣ保持時間は、５．２９分（エンド−ＮＢＭＭＨＦＰ）、３．１３分（エンド−ＮＢＭｅＯＨ）であった。
【００９３】
＜エキソ−ノルボルネニルメトキシジフェニルメチルシラン（エキソ−ＮＢＣＨ２ＯＳｉＭｅＰｈ２）＞
窒素でスパージングされた５００ｍＬの五つ口ガラスジャケット反応器に、エキソ−ノルボルネニルメタノール（９６グラム、０．７７ｍｏｌ）装入物を添加した。設定値７５℃で加熱／冷却循環水浴によって、反応器を加熱した。内部反応器温度７５℃にて、ジフェニルメチル（ジメチルアミノ）シラン（１７１グラム、０．７１ｍｏｌ）を添加漏斗で滴下添加し、発熱反応が起こらないようにした。次に、内部反応器温度を１００℃に加熱した。それを２４時間まで維持し、ＧＣモニタリングで試料採取して、確実に反応器内のジメチルアミン含有率が１％未満となるようにした。ジメチルアミンを中和する酸塩基スクラバーに反応器を連結した。反応混合物を冷却し、ボトルに回収した。１５０℃および６０ミリトルで設定された短経路ヘッド蒸留によって、エキソ−ノルボルネニルメトキシジフェニルメチルシラン（２０９グラム、収率７１％）の原料を精製し、無色の液体として１４０グラム（＞９８％、エキソ−含有率１００％）が得られた。プロトンＮＭＲから、エキソ−ＮＢＣＨ２ＯＳｉＭｅＰＨ２のみが存在することが示され、出発原料のジアステレオマー純度が維持されたことを意味する。
【００９４】
＜エキソ−ノルボルネニルエトキシジフェニルメチルシラン（エキソ−ＮＢＣＨ２ＣＨ２ＯＳｉＭｅＰｈ２）＞
窒素でスパージングされた５００ｍＬの五つ口ガラスジャケット反応器に、エキソ−ノルボルネニルエタノール（エキソ−ＮＢＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）（２４６グラム、１．７８ｍｏｌ）装入物を添加した。設定値７５℃で加熱／冷却循環水浴によって、反応器を加熱した。内部反応器温度７５℃にて、ジフェニルメチル（ジメチルアミノ）シラン（３９０グラム、１．６２ｍｏｌ）を添加漏斗で滴下添加し、発熱反応が起こらないようにした。次に、内部反応器温度を１００℃に加熱した。それを２４時間維持し、ＧＣモニタリングで試料採取して、確実に反応器内のすべてのジメチルアミンガスが１％未満となるようにした。発生するジメチルアミンを中和する酸塩基スクラバーに反応器を連結した。反応混合物を冷却し、ボトルに回収した。１６０℃および５０ミリトルで設定された短経路ヘッド蒸留によって、エキソ−ノルボルネニルエトキシジフェニルメチルシラン（５４０グラム、収率７８％）の原料を精製し、無色の液体として３１７グラム（純度＞９８％）が得られた。プロトンＮＭＲから、エキソ−ＮＢＣＨ２ＣＨ２ＯＳｉＭｅＰｈ２生成物が、開始のエキソ−ＮＢＣＨ２ＣＨ２ＯＨと同じジアステレオマー純度を有することが示された。
【００９５】
＜エンド−ノルボルネン−カルボン酸テトラヒドロ−２−オキソ−３−フラニルエステル（エンド−ＧＢＬＮＢ）の合成＞
適切なサイズのフラスコに、α−Ｂｒ−δ−ブチロラクトン（２６．１ｇ、１５８ｍｍｏｌ）を装入した。温度計、セプタム、および凝縮器をフラスコに備え付けた後、エンド−ＮＢＣＯ２Ｈ（２０．０ｇ、１４５ｍｍｏｌ）およびテトラヒドロフラン（１００ｍＬ）を添加した。窒素スイープ下にて、氷浴を用いて、溶液を約５℃に冷却した。次に、セプタムを通して、トリエチルアミン（１９．１ｇ、１８９ｍｍｏｌ）を注入し、内容物を周囲温度に温め、その後２０時間還流した。周囲温度に冷却した後、内容物を濾過して副生成物を分離した。濾液を塩化メチレンで希釈し、溶液を５％重炭酸ナトリウム（２×５０ｍＬ）および水（１×５０ｍＬ）で抽出した。溶液を硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過した。ジエチルエーテルを溶液に添加し、再結晶化を助けた。濾過によって、エンド−ＧＢＬＮＢを回収した（２１．５ｇ、収率６７％）。プロトンＮＭＲから、エンド−ＧＢＬＮＢ生成物が、開始のエンド−ＮＢＣＯ２Ｈと同じジアステレオマー純度を有することが示された。
【００９６】
＜エキソ−ＧＢＬＮＢの合成＞
適切なサイズのフラスコに、α−Ｂｒ−δ−ブチロラクトン（２６．３ｇ、１６０ｍｍｏｌ）を装入した。温度計、セプタム、および凝縮器をフラスコに備え付けた後、エンド−ＮＢＣＯ２Ｈ（２０．０ｇ、１４５ｍｍｏｌ）およびテトラヒドロフラン（１００ｍＬ）を添加した。窒素スイープ下にて、氷浴を用いて、溶液を約５℃に冷却した。次に、セプタムを通して、トリエチルアミン（１９．１ｇ、１８９ｍｍｏｌ）を注入し、内容物を周囲温度に温め、その後２０時間還流した。周囲温度に冷却した後、内容物を濾過して副生成物を分離した。濾液を塩化メチレンで希釈し、溶液を５％重炭酸ナトリウム（２×５０ｍＬ）および水（１×５０ｍＬ）で抽出した。溶液を硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過した。ジエチルエーテルを溶液に添加し、再結晶化を助けた。濾過によって、エキソ−ＧＢＬＮＢを回収した。プロトンＮＭＲから、エキソ−ＧＢＬＮＢ生成物が、開始のエキソ−ＮＢＣＯ２Ｈと同じジアステレオマー純度を有することが示された。
【００９７】
＜エンド−ノルボルネン−カルボン酸エチルシクロヘキシルエステル（エンド−ＥＣＨＥＮＢ）の合成＞
トリエチルアミン（５．５４ｇ、５４．８ｍｍｏｌ）およびｐ−トルエンスルホニルクロリド（８．３５ｇ、４３．８ｍｍｏｌ）を密閉セプタムボトル内のジメチルアセトアミド（２．２９ｇ）に溶解した。窒素下にて５０℃に加熱された、エンド−ＮＢＣＯ２Ｈ（５．０４ｇ、３６．５ｍｍｏｌ）、１−エチルシクロヘキサノール（５．６２ｇ、４３．８ｍｍｏｌ）、およびジメチルアセトアミド（２．００ｇ）を含有する適切なサイズのフラスコに、溶液を注入した。２０時間加熱した後、溶液をテトラヒドロフラン中に沈殿させ、濾過し、トリエチルアミン塩化水素塩を除去した。トルエンを濾液に添加し、それを１５％水酸化ナトリウム（２×３０ｍＬ）および水（２×５０ｍＬ）で洗浄した。カラムクロマトグラフィーによる精製によって、エンド−ＥＣＨＥＮＢが得られた。プロトンＮＭＲから、生成物が高純度エンド−ＥＣＨＥＮＢであることが示された。
【００９８】
＜エキソ−ＥＣＨＥＮＢの合成＞
トリエチルアミン（５．５４ｇ、５４．７ｍｍｏｌ）およびｐ−トルエンスルホニルクロリド（８．３５ｇ、４３．８ｍｍｏｌ）を密閉セプタムボトル内のジメチルアセトアミド（２．２９ｇ）に溶解した。窒素下にて５０℃に加熱された、エキソ−ＮＢＣＯ２Ｈ（５．０４ｇ、３６．５ｍｍｏｌ）、１−エチルシクロヘキサノール（５．６２ｇ、４３．８ｍｍｏｌ）、およびジメチルアセトアミド（２．００ｇ）を含有する適切なサイズのボトルに、溶液を注入した。２０時間加熱した後、溶液をテトラヒドロフラン中に沈殿させ、濾過し、トリエチルアミン塩化水素塩を除去した。トルエンを濾液に添加し、それを１５％水酸化ナトリウム（２×３０ｍＬ）および水（２×５０ｍＬ）で洗浄した。カラムクロマトグラフィーによる精製によって、エキソ−ＥＣＨＥＮＢが得られた。プロトンＮＭＲから、生成物が高純度エキソ−ＥＣＨＥＮＢであることが示された。
【００９９】
＜エキソ−／エンド−ＴＭＳＥＮＢからのエキソ−／エンド−ＴＭＳＥＴＤ（テトラシクロドデセニルエチルトリメトキシシラン）の合成＞
高圧微小管にＴＭＳＥＮＢ（２．７４ｇ、１１．３ｍｍｏｌ）およびＤＣＰＤ（０．２６ｇ、２．０ｍｍｏｌ）を装入した。微小管を２２０℃に４時間加熱し、内容物を分析した。ＧＣ保持時間：９．７４０（ＴＭＳＥＮＢ、６９．３面積％）、１０．９７３（三量体、１．５８面積％）、１４．９１９（ＴＭＳＥＴＤ、１６．８面積％）、１５．４６６（ＴＭＳＥＴＤ、８．４面積％）。ＴＭＳＥＴＤの全収率は、ＧＣ面積％から２５．２％であった。
【０１００】
＜エキソ−ＴＭＳＥＮＢからのエキソ−／エンド−ＴＭＳＥＴＤの合成＞
高圧微小管にエキソ−ＴＭＳＥＮＢ（２．７４ｇ、１１．３ｍｍｏｌ）およびＤＣＰＤ（０．２６ｇ、２．０ｍｍｏｌ）を装入した。微小管を２２０℃に４時間加熱し、内容物を分析した。ＧＣ保持時間：９．７６３（ＴＭＳＥＮＢ、５４．９面積％）、１０．９７４（三量体、１．５２面積％）、１４．８０８（ＴＭＳＥＴＤ、２．０３面積％）、１５．６２５（ＴＭＳＥＴＤ、３８．４面積％）。ＴＭＳＥＴＤの全収率は、ＧＣ面積％から４０．４３％であった。
【０１０１】
＜エキソ−ＮＢＣＮからのエキソ−／エンド−ＴＤＣＮ（オクタヒドロジメタノナフタレンカルボニトリル）の合成＞
高圧微小管にエキソ−ＮＢＣＮ（１．７６ｇ、１４．８ｍｍｏｌ）およびＣＰＤ（０．４９ｇ、７．４ｍｍｏｌ）を装入した。微小管を２２０℃に４時間加熱し、内容物を分析した。ＧＣ保持時間：１２．７１６（ＴＤＣＮ、５．７面積％）、１３．００５（ＴＤＣＮ、１．１面積％）、１３．３８６（ＴＤＣＮ、４６．８面積％）。
【０１０２】
＜重合の実施例−ＨＦＡＮＢ／ＭｅＯＡｃＮＢの製造＞
３つの重合を行った。それぞれに関して、実質的に純粋なエンド−ＮＢＭｅＯＡｃ（重合Ａ）、ＮＢＭｅＯＡｃのジアステレオマー混合物（重合Ｂ）、または実質的に純粋なエキソ−ＮＢＭｅＯＡｃ（重合Ｃ）０．０１４ｍｍｏｌのいずれかを有する適切なサイズの反応容器に、ＨＦＡＮＢ（０．０１７ｍｍｏｌ）のジアステレオマー混合物を装入した。前述のモノマーに加えて、反応器それぞれに、Ｎ−ジメチルアニリニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート（ＤＡＮＦＡＢＡ０．０９０ｍｍｏｌ）、酢酸エチル（２．５ｇ）およびトルエン（７．４ｇ）を装入した。次いで、（ａｃａｃ）パラジウム（ＩＩ）ビス（アセトニトリル）テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート（Ｐｄ−９６７ ０．０３ｍｍｏｌ）を各反応器に添加し、続いてギ酸３．２６ｍｍｏｌを添加した。各反応容器を９０℃に加熱し、１８時間攪拌した。冷却した後、全固形分の分析を行い、転化率％を決定し（Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ ＨＲ７３ハロゲン水分計を用いて）、ＧＰＣ分析を用いて分子量を決定した（ポリスチレン標準物質を用いたゲル浸透クロマトグラフィー）。次に、各ポリマーを精製し、残りの触媒を除去し、次いでヘキサン中に沈殿させ、真空オーブン内で乾燥させた。
【表２】
【０１０３】
表２から分かるように、実質的に純粋なエキソ−およびエンド−ＮＢＭｅＯＡｃモノマーは有効に重合される。さらに、重合実施例Ａの結果から、最も低い分子量および転化率％が得られ、重合実施例Ｃは最も高い分子量を有し、重合実施例Ｂは中間の分子量を示していた。このように、かかる重合の実施例によって、ジアステレオマー混合物およびエンド−エピマーの両方と比較して、エキソ−ＮＢＭｅＯＡｃの反応性が高いことが分かった。さらに、実質的に純粋なエキソ−およびエンド−異性体を有しているので、本発明による重合の実施形態は交互ポリマー、ブロックポリマーおよびグラジエントポリマーの製造に応用できる。このとき、かかるポリマーの具体的な配置は、用いられる具体的な反復単位の異性体配置ならびに異なる材料に基づく。
【０１０４】
上記の実施例、データおよび説明によって、かつそれを介して、本発明による実施形態が実証されていることが理解されよう。例えば、上述の記載には、５−ＮＢＣＨＯのエンド−エピマーおよびエキソ−エピマーの両方の製造を提供する実施形態、および、５−ＮＢＣＨＯ異性体から誘導される様々な他のノルボルネン型モノマーのエンド−エピマー、並びに、エキソ−エピマーの両方の形成を実証する実施形態が示されている。さらに、上述した説明には、ビス−シアノ［ビス−カルボキシアルデヒド］ノルボルネン、ＴＤまたはカルボキシアルデヒドの高級同族体（higher homologs）を使用して、多種多様な所望のノルボルネン型モノマーを形成することもできることが教示されている。さらに、様々な同族体化反応を用いて、１つまたは複数のメチレン基をそれに挿入することによって、官能基の長さを延ばすことができることも教示されている。
【０１０５】
さらに、上述の説明では、実質的に純粋な単量体のエピマーの重合に関する本発明による実施形態が説明されている。加えて、ノルボルネン型モノマーの重合に関する本発明の実施形態も記述されており、その重合用のモノマー供給原料は１種類または数種類のモノマータイプの特定の比のエンド−エピマーおよびエキソ−エピマーを包含する。理解されるように、本発明の実施形態は、様々なモノマータイプのエンド−エピマーおよびエキソ−エピマーの両方の製造に関するものである。かかる実施形態を介してのみ、１つの（または数種類の）モノマータイプのためのエピマーの所望の比を決定し、次いでこの（これらの）所望の比を有するモノマー供給原料を製造し、かかる供給原料を重合して、エピマーを反復単位として組み込んだポリマーを製造することが可能である。さらに、特定のポリマー特性を有するように、所望の比となるポリマーが調整されることを理解されよう。これには、例えば、アルカリ溶液中の所望の溶出速度、分子量または特定の破断伸び等などが挙げられる。例えば、表２に示すように、Ｍｗ約２４００を有するＨＦＡＮＢ／ＮＢＭｅＯＡｃポリマーが所望の場合、ポリマーは、実質的に純粋なＮＢＭｅＯＡｃのエンド−異性体を用いることによって得られる。また、Ｍｗ約３４００が必要な場合には、それに相当する実質的に純粋なエキソ−異性体が適切であると考えられる。
【０１０６】
上記に示される高純度エキソ−ノルボルネン類似体（アナログ）から生成されたＴＤモノマーの合成収率は、かかるモノマーの類似（相似）のエンド−モノマーまたはジアステレオマー混合物と比較すると、かかるモノマーの反応性が高いことを示していることを理解されよう。エキソ−／エンド−ＴＭＳＥＮＢから製造されたＴＭＳＥＴＤの全収率は、出発原料が実質的に純粋なエキソ−ＴＭＳＥＮＢである場合に得られる収率のわずか約６０％である。さらに、類似（相似）のエキソ−およびエンド−異性体の反応を比較すると、エキソ−異性体は一般に、エンド−異性体よりも高い反応性を示し、かかるエキソ−異性体の変換の結果、エンド−異性体よりも反応時間が短く、収率が高くなることが分かる。
【０１０７】
本発明は、種々の実施形態および実施例の内容に関して説明されているが、本明細書を解釈すれば、その修正形態は当業者には明らかとなるであろうことは理解されたい。したがって、かかる修正形態は、本発明の実施形態の範囲および趣旨内にあり、添付の特許請求の範囲の範囲内にあることを理解されたい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に純粋なエキソ−および／またはエンド−置換ノルボルネンモノマーを形成する方法であって：
ディールス・アルダー反応を介して、ノルボルネンカルボニトリル（ＮＢＣＮ）のジアステレオマー混合物を形成する工程と、
かかるジアステレオマー混合物中のエキソ−ジアステレオマーとエンド−ジアステレオマーとを分離する工程と、
第一に、個々のＮＢＣＮジアステレオマーを類似のジアステレオマーノルボルネンカルボキシアルデヒド（ＮＢＣＨＯ）に転化する工程と、
第二に、個々のＮＢＣＨＯジアステレオマーを類似のノルボルネンカルボン酸またはアルコールのうちの１つに転化する工程と
を含む方法。
【請求項２】
前記第一の転化が、反応容器に金属水素化物および個々のＮＢＣＮジアステレオマーを装入して、前記ＮＢＣＮの還元を行い、続いて、反応中間体を加水分解する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第二の転化が、反応容器に水素化物供与剤および個々のＮＢＣＨＯジアステレオマーを装入して、前記ＮＢＣＨＯの還元を行うことを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第二の転化が、反応容器に適切な酸化剤および個々のＮＢＣＨＯジアステレオマーを装入して、前記ＮＢＣＨＯの酸化を行うことを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項１】
実質的に純粋なエキソ−および／またはエンド−置換ノルボルネンモノマーを形成する方法であって：
ディールス・アルダー反応を介して、ノルボルネンカルボニトリル（ＮＢＣＮ）のジアステレオマー混合物を形成する工程と、
かかるジアステレオマー混合物中のエキソ−ジアステレオマーとエンド−ジアステレオマーとを分離する工程と、
第一に、個々のＮＢＣＮジアステレオマーを類似のジアステレオマーノルボルネンカルボキシアルデヒド（ＮＢＣＨＯ）に転化する工程と、
第二に、個々のＮＢＣＨＯジアステレオマーを類似のノルボルネンカルボン酸またはアルコールのうちの１つに転化する工程と
を含む方法。
【請求項２】
前記第一の転化が、反応容器に金属水素化物および個々のＮＢＣＮジアステレオマーを装入して、前記ＮＢＣＮの還元を行い、続いて、反応中間体を加水分解する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第二の転化が、反応容器に水素化物供与剤および個々のＮＢＣＨＯジアステレオマーを装入して、前記ＮＢＣＨＯの還元を行うことを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第二の転化が、反応容器に適切な酸化剤および個々のＮＢＣＨＯジアステレオマーを装入して、前記ＮＢＣＨＯの酸化を行うことを含む、請求項１または２に記載の方法。
【公表番号】特表２０１１−５０３００４（Ｐ２０１１−５０３００４Ａ）
【公表日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５３２３２７（Ｐ２０１０−５３２３２７）
【出願日】平成２０年１１月４日（２００８．１１．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８２３３９
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０６１７２３
【国際公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【出願人】（３０３０４３４６１）プロメラス， エルエルシー (18)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月４日（２００８．１１．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８２３３９
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０６１７２３
【国際公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【出願人】（３０３０４３４６１）プロメラス， エルエルシー (18)
【Ｆターム（参考）】
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