JP5897789B2 - ビスクロロホーメート化合物の製造方法 - Google Patents
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Landscapes
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Description
特許文献1には、N,Nージエチルアニリン存在下、トルエンを溶媒とし、p−ニトロフェノールとホスゲンとを反応させて、p−ニトロフェニルクロルホーメートを調製する方法が開示されている。
特許文献2には、N,Nージメチルアニリン存在下、テトラヒドロフラン(THF)を溶媒とし、ビフェノールとホスゲンとを反応させて、ビスクロロホーメートとしてのビフェノールビスクロロ蟻酸エステルを調製する方法が開示されている。
特許文献3には、ハロゲン化カルボニル化合物の加水分解量が少ないハロホーメート化合物の製造方法が開示されている。
特許文献4には、2つのフェノールがエステル結合を介して結合したビスクロロホーメート化合物が開示されている。また、特許文献4のビスクロロホーメート化合物は、4−ヒドロキシ安息香酸−(4’−ヒドロキシフェニル)エステルとホスゲンとジメチルアニリンを混合して得られることも開示されている。
非特許文献1には、ジエチルアニリン存在下、ビスフェノールAを原料として、ビスクロロホーメート化合物を製造する方法が開示されている。
また、特許文献2に記載の技術では、ビスクロロホーメート化合物を製造する際、反応液を氷水中に注入し、結晶を析出させている。さらに、アセトンにより再結晶化を行う操作を行っている。このように、ビスクロロホーメート化合物の製造工程に手間がかかるため、生産性が低くなる場合がある。
さらに、特許文献3に開示された製造方法では、水相と有機相の両方を用いる界面法が採用されている。この製造方法では、加水分解量を抑制するため、特に好ましいpHとして約9〜11という狭い範囲が設定されている。このため、製造時に微妙なpH調整を必要とし、生産性の面で問題がある。
また、特許文献4に開示されたビスクロロホーメート化合物では、反応系が強酸性であるため、エステル分解が起こったり、原料の4−ヒドロキシ安息香酸−(4’−ヒドロキシフェニル)エステルとエステル交換が起こる可能性を有する。そのため、再結晶などの精製により副生成物を除去する必要があり、生産性の面で問題がある。
そして、非特許文献1に開示された製造方法では、芳香族第3級アミンを用いているため、ビスクロロホーメート反応溶液に着色が起こり、そのビスクロロホーメート化合物を用いてポリマーを製造した際には、色調が悪いポリマーが得られる可能性がある。そのため、ビスクロロホーメート化合物を再結晶して精製する場合もあり、生産性が低くなる場合がある。
下記式(化1)で表されるビスクロロホーメート化合物の製造方法であって、
疎水性有機溶媒を用い、かつ脂肪族系第3級アミンを、下記式(化2)で表される2価フェノール性化合物の水酸基に対して1.1当量以下で使用し、前記式(化2)で表される2価フェノール性化合物と、ホスゲン系化合物と、前記脂肪族系第3級アミンとを混合して、前記式(化1)で表され、下記式(数1)で得られる平均量体数(n)が1.99以下のビスクロロホーメートを製造することを特徴とする。
一方、反応溶液中にて生成するアミン塩酸塩は、水を加えることにより、容易に分液抽出することができる。ここで、溶媒として疎水性有機溶媒を使用しているため、親水性溶媒を用いる場合と異なり、直接水を加えて分液操作を行えるため、精製工程が簡単になる。また、1.99量体以下の単量体に近いビスクロロホーメートが得られるため、再結晶のような精製工程を省略することができる。
また、ホスゲン系化合物と、2価フェノール性化合物との反応系に、水が存在しないため、生成する酸塩化物の加水分解は殆んど生じない。
また、本願発明のビスクロロホーメート化合物は、特許文献4に記載のエステル結合を有するビス−クロロ蟻酸エステルの場合と異なり、反応系において、エステル分解や原料の2価フェノール性化合物とのエステル交換が起こらない。
さらに、脂肪族系第3級アミンを用いた場合は、芳香族系第3級アミンを用いる場合と異なり、反応溶液に着色が起こらず、色調のよいビスクロロホーメート化合物が得られる。そのため、再結晶などの特別な精製操作が不要となり、収率の低下を招くこともなく、製造効率を向上させることもできる。
また、脂肪族系第3級アミンは、芳香族系第3級アミンに比べて比較的安価であるため、製造コストを抑えることもできる。
したがって、簡単な製造方法により単量体に近いビスクロロホーメート化合物を得ることができるため、生産性が向上する。
前記式(化1)で表されるビスクロロホーメート化合物は、下記式(化3)又は式(化4)で表されるビスクロロホーメート化合物であり、
前記式(化2)で表される2価フェノール性化合物は、下記式(化5)で表されるビフェノール化合物又は式(化6)で表されるビスフェノール化合物であることが好ましい。
(なお、R1、R2、R3、R4に相当する置換基は一つのベンゼン環に複数結合していてもよく、結合する置換基は同じでも異なっていてもよい。)
疎水性有機溶媒中に、式(化2)で表される2価フェノール性化合物を懸濁又は溶解させる懸濁工程または溶解工程と、
この懸濁液又は溶液にホスゲン系化合物を導入するホスゲン導入工程と、
前記ホスゲン導入工程で得られた混合液に、疎水性有機溶媒で希釈した脂肪族系第3級アミンを滴下する滴下工程と、を実施する構成が好ましい。
疎水性有機溶媒中に、式(化2)で表される2価フェノール性化合物を懸濁または溶解させる懸濁工程または溶解工程と、
この懸濁液または溶液に脂肪族系第3級アミンを導入するアミン導入工程と、
疎水性有機溶媒で希釈したホスゲン系化合物に、脂肪族系第3級アミンが導入された溶液を滴下する滴下工程と、を実施する構成が好ましい。
この副反応は、水酸基に対してアミンが過剰量有る場合に発生する事を見出した。
したがって、この発明によれば、水酸基に対して特定量の脂肪族系第3級アミンを使用するため、カーバメート基の生成の低減を図ることができる。
上述のビスクロロホーメート化合物の製造方法において得られた式(化1)で表されるビスクロロホーメート化合物を用いて製造された低量体数ポリカーボネートオリゴマーであって、
全末端基に対して10モル%以下の比率で窒素含有末端基を有し、平均量体数(n)が1.99以下であることを特徴とする。
窒素含有末端基としては、例えば、上記のカーバメート基が挙げられる。
この発明によれば、窒素含有末端基の比率が特定の比率以下であるため、本発明の低量体数ポリカーボネートオリゴマーを用いて高分子量のポリマーを良好に製造することができる。
前記ビスクロロホーメート化合物中の全末端官能基に対して10モル%以下の割合でカーバメート基を有することを特徴とする。
また、ビスクロロホーメート化合物含有溶液に用いられる溶媒としては、水と混ざらない疎水性溶媒や、ビスクロロホーメート化合物に対して不活性な不活性溶媒などが好ましい。
本発明の第1実施形態のビスクロロホーメート化合物の製造方法は、下記式(化1)で表されるビスクロロホーメート化合物の製造方法である。具体的には、疎水性有機溶媒を用い、下記式(化2)で表される2価フェノール性化合物と、ホスゲン系化合物と、脂肪族系第3級アミンとを混合して、下記式(化1)で表され、下記式(数1)で得られる平均量体数(n)が1.99以下のビスクロロホーメート化合物を製造する方法である。
(なお、R1、R2、R3、R4に相当する置換基は一つのベンゼン環に複数結合していてもよく、結合する置換基は同じでも異なっていてもよい。)
ここで、式(化5)で表されるビフェノール化合物としては、例えば、4,4’−ビフェノール、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェノール、3,3’,5−トリメチル−4,4’−ビフェノール、3−プロピル−4,4’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ビフェノール、3,3’−ジフェニル−4,4’−ビフェノール、3,3’−ジブチル−4,4’−ビフェノール、3,3’−ジフルオロ−4,4’−ジヒドロキシビフェニル等が挙げられる。中でも、4,4’−ビフェノールが着色の少ない共重合PCを与えるという点で好ましい。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
さらに好ましくは、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、2,2−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4’−(3,3,5−トリメチルシクロヘキシリデン)ジフェノール、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレンである。
また、疎水性有機溶媒の使用量は特に制限はないが、原料の式(化2)で表される2価フェノール性化合物の濃度が30(g/L)以上420(g/L)以下となるように使用されることが好ましく、さらに好ましくは、60(g/L)以上250(g/L)以下となるように使用されることが好ましい。
また、その使用量は特に制限はないが、原料の式(化2)で表される2価フェノール性化合物の水酸基に対して0.95当量以上使用することが好ましい。ホスゲン系化合物を大量に使用すると、経済的理由により不利になるので、0.97当量以上1.60当量以下であることが好ましい。
また、脂肪族系第3級アミンの使用量は特に制限はないが、原料の式(化2)で表される2価フェノール性化合物の水酸基に対して1.1当量以下にて使用することが好ましい。
ここで、脂肪族系第3級アミンを大量に使用すると、上述のように、カーバメート基(−O−CO−N(C2H5)2)を有する副生成物が生成するおそれがある。反応生成物中の全末端官能基に占めるカーバメート基の割合が10モル%を超えると、カーバメート基はそれ以上の置換反応を起こさないため、式(化2)で表される2価フェノール性化合物を用いても高分子量のポリマーを得ることができない場合がある。そのため、反応生成物中のカーバメート基の割合は、10モル%以下であることが好ましい。
また、脂肪族系第3級アミンを大量に使用すると、経済的に不利になるので好ましくない。したがって、脂肪族系第3級アミンの使用量は、1.1当量以下であることが好ましく、より好ましくは0.95当量以上1.02当量以下である。
懸濁工程又は溶解工程では、疎水性有機溶媒とビスフェノール化合物とを混合して懸濁液又は溶液を調製する。そして、ホスゲン導入工程では、前記工程で得られた懸濁液又は溶液にホスゲンを導入する。次に、滴下工程では、懸濁液又は溶液とホスゲンの混合液に、疎水性有機溶媒で希釈した脂肪族系第3級アミンを滴下して、上記式(化1)で表されるビスクロロホーメート化合物を製造する。
そして、反応溶液に水又は酸性水溶液を注入して有機層を洗浄することにより、アミン塩を水層に抽出して精製を行う。
また、必要に応じて上記水又は酸性水溶液を用いた洗浄に加えて、有機層を水で1回、又は複数回洗浄し、式(化1)のビスクロロホーメート化合物製造時に生成する不純物や未反応で残存する化学種、例えば、塩、カーバメート化合物、フェノール性化合物を除去する事が好ましい。上記において、有機層を水で1回又は複数回洗浄する場合、水に代えて酸性水溶液、塩基性水溶液、塩水溶液を使用することができる。この場合においても、残存する不純物等の分配係数(水/有機層)を考慮して洗浄溶液を選択することが好ましい。
なお、上記の酸性水溶液としては、塩酸に限られず、各種の酸を使用できる。
つまり、酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、燐酸等の無機酸、酢酸等の有機酸などを選択できる。
また、上記の酸性水溶液の他に、洗浄液として、各種の塩基、各種の塩の水溶液を適宜選択する事もできる。
塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等の無機塩基、トリエチルアミン等の有機塩基などを選択できる。
塩としては、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウムなどを選択できる。
これら洗浄を実施する際の水あるいは酸性水溶液の温度は、水の沸点及び有機層を構成する有機溶剤の沸点等を考慮し、適宜設定すればよい。
従って、洗浄する際の温度は、好ましくは5℃以上95℃以下、さらに好ましくは10℃以上有機溶剤の沸点以下、最も好ましくは15℃以上有機溶剤の沸点マイナス5℃以下である。
当該温度を95℃以下とすることにより、水層や有機層の蒸発量を小さくすることができ、安定して洗浄できる。一方、当該温度を5℃以上とすることにより、洗浄時に水層へ不純物が移動しやすくなり、除去効率を向上させることができる。
例えば、有機溶剤として塩化メチレンを常圧で使用する場合には、好ましくは5℃以上40℃以下、さらに好ましくは10℃以上35℃以下、特に好ましくは15℃以上35℃以下、最も好ましくは25℃以上35℃以下である。
水あるいは酸性水溶液等による上記の態様の洗浄で除去される塩としては、式(化1)のビスクロロホーメート化合物の製造時に使用される脂肪族系第3級アミンの塩、ホスゲンの分解で生成した炭酸塩などが挙げられる。
当該塩の残存量を1000質量ppm以下とすることにより、残存する塩が、最終的に得られる式(化1)のビスクロロホーメート化合物の性能に影響することを抑制できる。
残存するカーバメート化合物の残存量は、ビスクロロホーメート化合物に対して好ましくは500質量ppm以下、さらに好ましくは150質量ppm以下、特に好ましくは50質量ppm以下、最も好ましくは20質量ppm以下である。
500質量ppm以下とすることにより、式(化1)のビスクロロホーメート化合物の電気的特性が求められる用途において、良好な電気的特性を発揮できる。
更に、水あるいは酸性水溶液等による上記の態様の洗浄で除去されるアミン塩以外の化合物として、フェノール性化合物があり、例えば、原料として使用される2価のビスフェノール性化合物が挙げられる。残存するフェノール性化合物の残存量は、好ましくはビスクロロホーメート化合物に対して5質量%以下、さらに好ましくは2質量%以下、特に好ましくは0.5質量%以下、最も好ましくは0.1質量%以下である。
5質量%以下とすることにより、ビスクロロホーメート化合物に混在する水酸基末端を有する化合物が少なくなるため、電気的特性の求められる用途において、良好な電気的特性を発揮できる。
このような式(化1)のビスクロロホーメート化合物は、ポリマー原料として使用可能である。ここで得られるポリマーは式(化1)のビスクロロホーメート化合物とその他のモノマーを交互に存在させる事ができるために、従来の合成法で得られる共重合体により構造制御の幅が広げられる点が好ましい。
なお、原料として式(化2)の2価フェノール性化合物として式(化5)のビフェノール化合物又は式(化6)のビスフェノール化合物を使用してもよい。さらに、式(化5)又は(化6)で表される化合物以外にも、式(化2)で表される2価フェノール性化合物であれば、上記式(化1)で表されるビスクロロホーメート化合物を合成することができる。
ここで、反応温度が−10℃以下になると、ビスクロロホーメートの溶解度が低くなり疎水性溶媒を多量に使用する必要がある場合がある。一方、反応温度が40℃を超えると、1.99量体を超えるビスクロロホーメートが得られる場合がある。
また、反応時間は、0.1〜100時間であることが好ましく、さらに好ましくは、0.1〜20時間であり、特に好ましくは0.1〜6時間である。ここで、反応時間とは、滴下開始から洗浄開始までの時間である。
次に第2実施形態に係るビスクロロホーメート化合物の製造方法ついて説明する。
なお、第2実施形態に係るビスクロロホーメート化合物の製造方法では、第1実施形態の製造方法にて採用した式(化2)で表される2価フェノール性化合物、脂肪族系第3級アミン、及び疎水性有機溶媒と同様のものを採用することができる。
また、第2実施形態の製造方法においても、原料として式(化5)のビフェノール化合物又は式(化6)のビスフェノール化合物を採用して、式(化3)又は式(化4)で表されるビスクロロホーメート化合物を製造してもよい。さらに、式(化5)又は(化6)で表される化合物以外にも、式(化2)で表される2価フェノール性化合物であれば、上記式(化1)で表されるビスクロロホーメート化合物を製造することができる。
懸濁工程又は溶解工程では、疎水性有機溶媒と式(化2)で表される2価フェノール性化合物を混合して懸濁液又は溶液を調製する。そして、調製した懸濁液又は溶液に脂肪族系第3級アミンを混合して溶液を調製する。一方、ホスゲンと疎水性有機溶媒とから溶液を調製し、このホスゲン溶液にアミン導入工程で調製した溶液を滴下して、式(化1)で表されるビスクロロホーメート化合物を合成する(S23)。
また、式(化2)で表される2価フェノール化合物は、疎水性有機溶媒に溶けにくいものの、脂肪族系第3級アミンを混合することにより、疎水性有機溶媒に溶解するか、またはほとんどが溶解する。そのため、式(化2)で表される2価フェノール化合物は、ホスゲンと反応しやすくなり、ビスクロロホーメート化合物を容易に製造することができる。
前記第1及び第2実施形態で得られるビスクロロホーメート化合物は、ポリカーボネートの原料として用いられる構成を示したが、これに限られない。本実施形態で得られるビスクロロホーメート化合物は、過酸化処理して過酸化物とすることにより酸化剤、重合触媒として利用することができ、その他、医薬品、農薬の中間体としても利用できる。
4,4’−ビフェノール50.0g(0.269mol)、ジクロロメタン(以下、「MDC」と略記する。)500ml、ホスゲン80.0g(0.809mol)の混合液中にトリエチルアミン59.8g(0.591mol以下、「TEA」と略記する。)をMDC100mlで希釈した溶液を13〜16℃で3時間6分かけて滴下した。反応混合物を14〜16℃で1時間38分撹拌した。反応混合物に濃塩酸5.0mlと純水200mlを加え洗浄した。その後水層が中性になるまで水洗を繰り返した。取り出したMDC溶液は、ビスクロロホーメート化合物含有溶液であり、897.5gであった。
1,1-ビス-(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン35g(0.13mol、(ビスフェノールZ、以下、「BPZ」と略記する)、MDC525ml、ホスゲン38.7g(0.39mol)の混合液中に、TEA29g(0.287mol)とMDC70mlを混合した液を5〜17℃で3時間かけて滴下した。滴下後15〜15.5℃で1時間撹拌した後に濃塩酸2.4mlと純水140mlを加え洗浄した。その後水層が中性になるまで水洗を繰り返した。MDC層を減圧下で濃縮した。これにより、319.9gのビスクロロホーメート化合物含有溶液を得た。
この実施例1−3では、ホスゲン系化合物としてトリホスゲンを使用した例を説明する。
BPZ35g(0.13mol)、MDC325mlの混合液に、トリホスゲン(ビス(トリクロロメチル)カーボネート)38.7g(0.13mol)をMDC200mlに溶解した液を3〜5℃で26分かけて滴下した。その溶液にTEA29g(0.287mol)とMDC70mlとを混合した液を11〜18℃で3時間かけて滴下した。滴下後、17〜17.5℃で1時間撹拌した後に濃塩酸2.4mlと純水140mlを加えて洗浄した。その後水層が中性になるまで水洗を繰り返した。そして、MDC層を取り出して、減圧下濃縮を行ったところ、319.7gのビスクロロホーメート化合物含有溶液を得た。
ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)メタン(以下、「Bis−OCF」と略記する。)230g(1.01mol)、MDC1058ml、ホスゲン223g(2.25mol)の混合液中に、TEA223.9g(2.21mol)とMDC460mlを混合した液を15.5〜19℃で3時間3分かけて滴下した。滴下後16〜18℃で1時間撹拌した後に濃塩酸21mlと純水920mlを加え洗浄した。その後水層が中性になるまで水洗を繰り返した。そして、MDC層を取り出した。これにより、1760.8gのビスクロロホーメート化合物含有溶液を得た。
この実施例1−5では、ホスゲン系化合物としてトリホスゲンを使用した例を説明する。
Bis−OCF17.5g(0.077mol)、MDC83ml、トリホスゲン16.7g(0.056mol)の混合液中にTEA17.0g(0.168mol)とMDC35mlを混合した液を9〜19℃で1時間53分かけて滴下した。滴下後15.5〜17.5℃で1時間撹拌した後に濃塩酸1.2mlと純水70mlを加えて洗浄した。その後水層が中性になるまで水洗を繰り返した。そして、MDC層を取り出したところ、129.1gのビスクロロホーメート化合物含有溶液を得た。
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)アダマンタン33.0g(0.103mol)、MDC330ml、ホスゲン30.6g(0.309mol)の混合液に、TEA23.2g(0.229mol)とMDC66mlを混合した液を滴下した以外は、実施例1−1と同様に行った。288.2gのビスクロロホーメート含有溶液を得た。
ビス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン33.0g(0.129mol)、MDC330ml、ホスゲン38.2g(0.386mol)の混合液に、TEA28.8g(0.285mol)とMDC80mlを混合した液を滴下した以外は、実施例1−1と同様に行った。268.6gのビスクロロホーメート含有溶液を得た。
1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロドデカン10.0g(0.028mol)、MDC100ml、ホスゲン8.4g(0.085mol)の混合液に、TEA6.3g(0.062mol)とMDC20mlを混合した液を滴下した以外は、実施例1−1と同様に行った。76.4gのビスクロロホーメート含有溶液を得た。
2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン230g(0.897mol)、MDC1058ml、ホスゲン187g(1.89mol)の混合液に、TEA199.4g(1.97mol)とMDC460mlを混合した液を滴下した以外は、実施例1−1と同様に行った。1848.4gのビスクロロホーメート含有溶液を得た。
9,9−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン(以下、「BCF」と略記する。)250g(0.661mol)、MDC1175ml、ホスゲン148g(1.50mol)の混合液に、TEA146.8g(1.45mol)とMDC500mlを混合した液を滴下した以外は、実施例1−1と同様に行った。2944.5gのビスクロロホーメート含有溶液を得た。
BPZ60.0kg(224モル)を塩化メチレン1080Lで懸濁し、そこにホスゲン66.0kg(667モル)を加えて溶解した。これにトリエチルアミン44.0kg(435モル)を塩化メチレン120Lに溶解した液を2.2〜17.8℃で2時間50分かけて滴下した。17.9〜19.6℃で30分間撹拌後、14〜20℃で塩化メチレン900Lを留去した。残液に純水210L、濃塩酸1.2kg、ハイドロサルファイト450gを加え30℃で15分間洗浄した。その後、純水210Lで3回洗浄を繰り返した。これにより、ビスクロロホーメート含有溶液(BPZオリゴマー塩化メチレン溶液)を得た。
その結果、得られたビスクロロホーメートの固形分に含まれるカーバメート化合物由来の窒素濃度は、80質量ppmであった。なお、トリエチルアミンに由来する窒素量は0.3質量ppmであった。
ビスクロロホーメート化合物の塩化メチレン溶液から、塩化メチレンを50℃、減圧条件で除去し、ビスクロロホーメート化合物を乾燥し、固化した。得られた固形分を用いて測定を行った。この結果を、別途ピリジンを標準物質として作成した検量線と比較する事で、窒素量の定量を行った。得られた結果を、ビスクロロホーメート化合物の塩化メチレン中での濃度で換算する事で、ビスクロロホーメート化合物中の全窒素量を算出した。
トリエチルアミンの定量は、上記の方法で得たビスクロロホーメート化合物の固形分に0.5N−NaOH水溶液を加えてpHを8以上とし、これにクロロホルムを添加して、クロロホルム抽出成分をトリエチルアミンとして、ガスクロ分析し、絶対検量線法で定量した。
機種:アジレント・テクノロジー製 7890A
カラム:CP−VOLAMINE(Varian製) 60m×0.32mm(内径)
注入口温度:150℃
カラム温度:40℃から150℃まで50℃/分で昇温、150℃で10分保持後、250℃まで50℃/分で昇温
キャリアガス:ヘリウム 40cm/秒 一定
注入量:2μl
注入方式:スプリットレス
検出器:FID
FID温度:260℃
[実施例2−1]
BPZ73.0g(0.272mol)にMDC410mlを混合して懸濁溶液とし、この懸濁溶液にTEA55.3g(0.546mol)を混合して溶解した。これをホスゲン54.5g(0.551モル)をMDC225mlに溶解した液に、14〜18.5で2時間50分かけて滴下した。滴下後18.5〜19℃で1時間撹拌した後に10〜22℃でMDCを250ml留去した。残液に、濃塩酸4.5mlと純水73mlを加えて洗浄し、その後水層が中性になるまで水洗を繰り返した。
得られたMDC溶液は、ビスクロロホーメート化合物含有溶液であり、574.6gであった。
1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン73.0g(0.341mol)とMDC410ml、TEA68.7g(0.679mol)で準備した溶液を、ホスゲン65.0g(0.657mol)をMDC245mlに溶解した液に滴下すること以外は実施例2−1と同様の操作を行い、ビスフェノール化合物含有溶液622.2gを得た。但し、反応液の濃度が0.20〜0.30kg/Lになる様にMDC量を調整した。
BCF47.0g(0.124mol)とMDC265ml、TEA25.7g(0.254mol)で準備した溶液を、ホスゲン24.8g(0.251mol)をMDC147mlに溶解した液に滴下すること以外は実施例2−1と同様の操作を行い、ビスフェノール化合物含有溶液293.5gを得た。但し、反応液の濃度が0.20〜0.30kg/Lになる様にMDC量を調整した。
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン80.2g(0.351mol)とMDC450ml、TEA70.4g(0.696mol)で準備した溶液を、ホスゲン69.8g(0.706mol)をMDC250mlに溶解した液に滴下すること以外は実施例2−1と同様の操作を行い、ビスフェノール化合物含有溶液695.1gを得た。但し、反応液の濃度が0.20〜0.30kg/Lになる様にMDC量を調整した。
トリホスゲン62.1g(0.209mol)をMDC85mlに溶解した液に、BPZ85.7g(0.32mol)、MDC111ml、TEA64.2g(0.634mol)を混合して溶解した液を、6〜15℃で3時間5分かけて滴下した。滴下後15〜20℃で1時間50分撹拌して滴下した。滴下後8〜19℃で2時間撹拌した後に濃塩酸5.2mlと純水82mlを加えて洗浄した。その後水層が中性になるまで水洗を繰り返した。ビスクロロホーメート化合物含有溶液は720.8gであった。
[実験例3−1]
BPZ600g(2.24mol)にMDC2040mlを混合して懸濁液とし、この懸濁液にTEA461.4g(4.56mol)を混合して溶解した。これをホスゲン437.9g(4.43mol)をMDC1200mlに溶解した液に、5〜11℃で2時間46分かけて滴下すること以外は、実施例2−1と同様に操作を行ない、ビスクロロホーメート化合物含有溶液4311.6gを得た。但し、反応液の濃度が0.20〜0.30kg/Lになる様にMDC量を調整した。
得られたビスクロロホーメート反応溶液より溶剤を除去したのち、5.4gに塩化メチレン60mLに溶解した。ここに水酸化カリウム(2規定)22mLに1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン3.5gを溶解した液を加え、さらにp−tert−ブチルフェノール(PTBP)を30mg加えて攪拌した後、7%トリエチルアミン水溶液を0.2mL加えて激しく攪拌した。攪拌を1時間行ったのち、水200mL、0.1規定塩酸(100mL)、水100mL(2回)の順で洗浄を行い、得られたポリカーボネートオリゴマー液をメタノール中に投入し、乾燥して固形分を得た。得られた固形分の0.5g/dlの塩化メチレン溶液の20℃における還元粘度[ηsp/c]は0.94であった。また、得られた化合物の全末端基に占めるカーバメート末端基のモル数の比率は、全末端基、カーバメート末端基について、1H−NMRにおける各末端成分(OH末端基、カーバメート末端基、クロロホーメート末端基)由来のピークの積分値を比較し、算出した。
BPZ40g(0.149mol)、MDC600ml、ホスゲン44.1gの混合溶液中に、TEA29.6g(0.293mol)とMDC80mlを混合した液を25〜32℃で2時間55分かけて滴下すること以外は、実施例1−2と同様に操作を行ない、ビスフェノール化合物含有溶液307.5gを得た。
得られたビスクロロホーメート化合物含有溶液を実験例3−1と同様に処理して、固形分の還元粘度を測定した。また、得られた化合物の全末端基に占めるカーバメート末端基のモル数の比率を、実験例3−1と同様に測定した。
BPZ40g(0.149mol)、MDC600ml、ホスゲン44.1gの混合溶液中に、TEA29.5g(0.292mol)とMDC80mlを混合した液を4〜8℃で2時間59分かけて滴下すること以外は、実施例1−2と同様に操作を行ない、ビスフェノール化合物含有溶液335.0gを得た。
得られたビスクロロホーメート化合物含有溶液を実験例3−1と同様に処理して、固形分の還元粘度を測定した。また、得られた化合物の全末端基に占めるカーバメート末端基のモル数の比率を、実験例3−1と同様に測定した。
BPZ90g(0.335mol)にMDC306mlを混合して懸濁液とし、この懸濁液にTEA66.5g(0.657mol)を混合して溶解した。これをホスゲン92.9g(0.939mol)をMDC180mlに溶解した液に、3〜7℃で3時間5分かけて滴下すること以外は、実施例2−1と同様に操作を行ない、ビスフェノール化合物含有溶液675.5gを得た。ただし、反応液の濃度が0.20〜0.30kg/Lになる様にMDC量を調整した。
得られたビスクロロホーメート化合物含有溶液を実験例3−1と同様に処理して固形分の還元粘度[ηsp/c]を測定した。また、得られた化合物の全末端基に占めるカーバメート末端基のモル数の比率を、実験例3−1と同様に測定した。
BPZ250g(0.932mol)、MDC4500ml、ホスゲン276.5gの混合溶液中に、TEA217g(2.144mol)とMDC500mlを混合した液を11〜16℃で2時間57分かけて滴下すること以外は、実施例1−2と同様に操作を行ない、ビスフェノール化合物含有溶液2378.5gを得た。
得られたビスクロロホーメート化合物含有溶液を実験例3−1と同様に処理して固形分の還元粘度[ηsp/c]を測定した。また、得られた化合物の全末端基に占めるカーバメート末端基のモル数の比率を、実験例3−1と同様に測定した。
また、得られたビスクロロホーメート化合物に含まれるカーバメート等の不純物は、窒素として3600質量ppmであった。
Claims (5)
- 下記式(化1)で表されるビスクロロホーメート化合物の製造方法であって、
疎水性有機溶媒を用い、かつ脂肪族系第3級アミンを、下記式(化2)で表される2価フェノール性化合物の水酸基に対して1.1当量以下で使用し、前記式(化2)で表される2価フェノール性化合物と、ホスゲン系化合物と、前記脂肪族系第3級アミンとを混合して、前記式(化1)で表され、下記式(数1)で得られる平均量体数(n)が1.99以下のビスクロロホーメートを製造する
ことを特徴とするビスクロロホーメート化合物の製造方法。
平均量体数(n)=1+(Mav−M1)/M2・・・(数1)
(式(数1)において、Mavは(2×1000/(CF価))であり、M2は(M1−98.92)であり、M1は式(化1)において、n=1のときのビスクロロホーメート化合物の分子量であり、CF価(N/kg)は(CF値/濃度)であり、CF値(N)は反応溶液1Lに含まれる式(化1)で表されるビスクロロホーメート化合物中のクロル分子数であり、濃度(kg/L)は反応溶液1Lを濃縮して得られる固形分の量より求められる。ここで、98.92は、式(化1)において( )nの外にある2個の塩素原子、1個の酸素原子および1個の炭素原子の、原子量の合計である。) - 請求項1に記載のビスクロロホーメート化合物の製造方法であって、
前記式(化1)で表されるビスクロロホーメート化合物は、下記式(化3)又は式(化4)で表されるビスクロロホーメート化合物であり、
前記式(化2)で表される2価フェノール性化合物は、下記式(化5)で表されるビフェノール化合物又は式(化6)で表されるビスフェノール化合物である
ことを特徴とするビスクロロホーメート化合物の製造方法。
(なお、R1、R2、R3、R4に相当する置換基は一つのベンゼン環に複数結合していてもよく、結合する置換基は同じでも異なっていてもよい。) - 請求項1または請求項2に記載のビスクロロホーメート化合物の製造方法において、
疎水性有機溶媒中に、式(化2)で表される2価フェノール性化合物を懸濁又は溶解させる懸濁工程または溶解工程と、
この懸濁液又は溶液に前記ホスゲン系化合物を導入するホスゲン導入工程と、
前記ホスゲン導入工程で得られた混合液に、疎水性有機溶媒で希釈した脂肪族系第3級アミンを滴下する滴下工程と、を実施する
ことを特徴とするビスクロロホーメート化合物の製造方法。 - 請求項1または請求項2に記載のビスクロロホーメート化合物の製造方法において、
疎水性有機溶媒中に、式(化2)で表される2価フェノール性化合物を懸濁又は溶解させる懸濁工程または溶解工程と、
この懸濁液又は溶液に脂肪族系第3級アミンを導入するアミン導入工程と、
疎水性有機溶媒で希釈したホスゲン系化合物に、脂肪族系第3級アミンが導入された溶液を滴下する滴下工程と、を実施する
ことを特徴とするビスクロロホーメート化合物の製造方法。 - 前記ビスクロロホーメート化合物中の全末端官能基に対して10モル%以下の割合でカーバメート基を有する
ことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のビスクロロホーメート化合物の製造方法。
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