WO2017038968A1 - 化合物の精製方法 - Google Patents

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WO2017038968A1
WO2017038968A1 PCT/JP2016/075774 JP2016075774W WO2017038968A1 WO 2017038968 A1 WO2017038968 A1 WO 2017038968A1 JP 2016075774 W JP2016075774 W JP 2016075774W WO 2017038968 A1 WO2017038968 A1 WO 2017038968A1
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purifying
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直哉 内山
淳矢 堀内
牧野嶋 高史
越後 雅敏
篤 大越
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三菱瓦斯化学株式会社
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    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C37/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C37/68Purification; separation; Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C07C37/70Purification; separation; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07C39/00Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C39/12Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring polycyclic with no unsaturation outside the aromatic rings
    • C07C39/14Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring polycyclic with no unsaturation outside the aromatic rings with at least one hydroxy group on a condensed ring system containing two rings

Definitions

  • the present invention relates to a method for purifying a compound (for example, a hydroxy-substituted aromatic compound).
  • Hydroxy-substituted aromatic compounds such as dihydroxynaphthalene are useful as raw materials for compounds or resins used as semiconductor sealing materials, coating agents, resist materials, semiconductor underlayer film forming materials (for example, Patent Documents 1 to 4). 2). Moreover, a specific method is known as a purification method of hydroxy-substituted aromatic compounds such as dihydroxynaphthalene (see, for example, Patent Document 3).
  • the metal content is an important performance evaluation item for improving the yield.
  • a metal or a compound obtained using a hydroxy-substituted aromatic compound as a raw material contains a large amount of metal, the metal remains in the semiconductor and deteriorates the electrical characteristics of the semiconductor.
  • recrystallization was performed by adding ion-exchanged water or pure water to a mixture containing the compound or resin and an organic solvent.
  • the compound or resin is dissolved in an organic solvent which is not arbitrarily miscible with water, and the solution is brought into contact with an aqueous solution to perform extraction treatment, thereby transferring the metal component to the aqueous phase.
  • a method of reducing the metal content by separating the organic phase and the aqueous phase is conceivable.
  • the above method when a hydroxy-substituted aromatic compound having a high metal content is used as a raw material, there is a problem that the effect of removing specific metal species is not sufficient. Therefore, establishment of an industrially advantageous purification method for a high-purity hydroxy-substituted aromatic compound with a reduced metal content is desired.
  • An object of the present invention is to provide a method for industrially advantageously purifying hydroxy-substituted aromatic compounds.
  • the present invention is as follows.
  • a method for purifying a compound comprising a step of passing a solution containing a hydroxy-substituted aromatic compound represented by the following formula (A 0 ) and / or (B 0 ) and a solvent through a filter.
  • n 0 is an integer of 0 to 9
  • m 0 is an integer of 0 to 2
  • p 0 is an integer of 0 to 9, where m 0 is 1.
  • each Ra independently represents a hydroxyl group, a halogen group, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 40 carbon atoms, An aryl group having 6 to 40 carbon atoms which may have a substituent, or a group selected from the group consisting of alkenyl groups having 2 to 40 carbon atoms and combinations thereof, the alkyl group, the aryl group or The alkenyl group may contain an ether bond, a ketone bond, or an ester bond, wherein n 1 is an integer of 0 to 9, and p 1 is an integer of 0 to 9 in the formula (B 0 ).
  • Rb are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen group, From a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 40 carbon atoms, an aryl group having 6 to 40 carbon atoms which may have a substituent, or an alkenyl group having 2 to 40 carbon atoms and combinations thereof And the alkyl group, the aryl group or the alkenyl group may contain an ether bond, a ketone bond, or an ester bond.
  • n 0 is an integer from 0 to 9
  • m 0 is an integer from 0 to 2
  • p 0 is an integer from 0 to 9, where m 0 is 1.
  • the formula (A) indicates that it has a naphthalene skeleton or a biphenyl skeleton, and each R 0 independently has a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or a substituent.
  • the hydroxy-substituted aromatic compound is a compound represented by the following formula (A-1), a compound represented by the following formula (A-2), a compound represented by the following formula (A-3), The method for purifying a compound according to [1], which is at least one selected from the group consisting of a compound represented by A-4) and a compound represented by the following formula (B-1).
  • n 0 is an integer of 0 to 5
  • n 0 is an integer of 0 to 7
  • n 0 is an integer of 0 to 9
  • n 1 is an integer of 0 to 9.
  • [4] The method for purifying a compound according to [1], wherein the hydroxy-substituted aromatic compound is a compound represented by the following formula (1).
  • [5] The method for purifying a compound according to [1], wherein the hydroxy-substituted aromatic compound is at least one selected from the group consisting of 2,6-dihydroxynaphthalene and 2,7-dihydroxynaphthalene.
  • [6] The method for purifying a compound according to any one of [1] to [5], wherein the filter has a nominal pore size of less than 1.0 ⁇ m.
  • the filter is one or more selected from the group consisting of a hollow fiber membrane filter, a membrane filter, and a pleated membrane filter.
  • the filter medium of the filter is at least one selected from the group consisting of polyamide, polyolefin resin, and fluororesin.
  • a hydroxy-substituted aromatic compound can be purified industrially advantageously.
  • the method for purifying a compound according to this embodiment includes a step of passing a solution containing a hydroxy-substituted aromatic compound represented by the following formula (A 0 ) and / or (B 0 ) and a solvent through a filter. Since it is configured as described above, the hydroxy-substituted aromatic compound can be industrially advantageously purified by the compound purification method according to this embodiment. In particular, as shown in the examples described later, the content of chromium (Cr) contained in the dihydroxynaphthalene solution can be reduced to 50 ppb or less with respect to the mass of the dihydroxynaphthalene.
  • purification in the present embodiment means an operation for sufficiently reducing the metal component that can coexist with the hydroxy-substituted aromatic compound.
  • the amount of Na is 50 ppb or less and the amount of Fe is 60 ppb.
  • a hydroxy-substituted aromatic compound having a Cr amount of 70 ppb or less and a Sn amount of 50 ppb or less is obtained.
  • the amount of Na that can coexist with the hydroxy-substituted aromatic compound after purification is 50 ppb or less
  • the amount of Fe is 50 ppb or less
  • the amount of Cr is 50 ppb or less
  • the amount of Sn is 50 ppb or less.
  • liquid passage means that the solution passes from the outside of the filter to the inside of the filter and moves again to the outside of the filter. For example, the solution is simply passed through the surface of the filter. And a mode in which the solution is moved outside the ion exchange resin while being in contact with the surface (that is, a mode of simply contacting) are excluded.
  • n 0 is an integer of 0 to 9
  • m 0 is an integer of 0 to 2
  • p 0 is an integer of 0 to 9, where m 0 is 1.
  • each Ra independently represents a hydroxyl group, a halogen group, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 40 carbon atoms, An aryl group having 6 to 40 carbon atoms which may have a substituent, or a group selected from the group consisting of alkenyl groups having 2 to 40 carbon atoms and combinations thereof, the alkyl group, the aryl group or The alkenyl group may contain an ether bond, a ketone bond, or an ester bond, wherein n 1 is an integer of 0 to 9, and p 1 is an integer of 0 to 9 in the formula (B 0 ).
  • Rb are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen group, From a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 40 carbon atoms, an aryl group having 6 to 40 carbon atoms which may have a substituent, or an alkenyl group having 2 to 40 carbon atoms and combinations thereof And the alkyl group, the aryl group or the alkenyl group may contain an ether bond, a ketone bond, or an ester bond.
  • the hydroxy-substituted aromatic compound is more preferably a compound represented by the following formula (A) and / or (B) from the viewpoint of raw material supply.
  • n 0 is an integer from 0 to 9
  • m 0 is an integer from 0 to 2
  • p 0 is an integer from 0 to 9, where m 0 is 1.
  • the formula (A) indicates that it has a naphthalene skeleton or a biphenyl skeleton, and each R 0 independently has a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or a substituent.
  • each R 1 is independently a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms which may have a substituent, or a carbon number 2 to 15 alkenyl groups.
  • the hydroxy-substituted aromatic compound is a compound represented by the following formula (A-1), represented by the following formula (A-2). 1 selected from the group consisting of a compound represented by the following formula (A-3), a compound represented by the following formula (A-4), and a compound represented by the following formula (B-1) More preferably, it is a seed or more.
  • n 0 is an integer of 0 to 5
  • n 0 is an integer of 0 to 7
  • n 0 is an integer of 0 to 9
  • n 1 is an integer of 0 to 9.
  • the hydroxy-substituted aromatic compound is particularly preferably a compound represented by the following formula (1) from the viewpoints of solubility in an organic solvent and purification pot efficiency.
  • the compound represented by the above formula (1) is not particularly limited, but 1,2-dihydroxynaphthalene, 1,3-dihydroxynaphthalene, 1,4-dihydroxynaphthalene, , 5-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene, 1,7-dihydroxynaphthalene, 1,8-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,6-dihydroxynaphthalene and 2,7-dihydroxynaphthalene One or more selected from the above are preferred.
  • the compound represented by the formula (1) is not particularly limited, but 2,6-dihydroxynaphthalene and a compound obtained from the compound represented by the formula (1) or a resin obtained from the viewpoint of heat resistance.
  • One or more selected from the group consisting of 2,7-dihydroxynaphthalene is more preferable.
  • the compound represented by the above formula (1) is not particularly limited, but 2,6-dihydroxynaphthalene is further selected from the viewpoint of further heat resistance of the compound or resin obtained using the compound represented by the formula (1) as a raw material. preferable.
  • the hydroxy-substituted aromatic compound used in this embodiment can be easily obtained by known means such as a manufacturer and a reagent manufacturer. Moreover, it can synthesize
  • the hydroxy-substituted aromatic compound used in the present embodiment may be a single compound or a mixture of two or more. Further, the hydroxy-substituted aromatic compound may contain various surfactants, various crosslinking agents, various acid generators, various stabilizers and the like.
  • the solvent used in this embodiment is not particularly limited, but an organic solvent that can be safely applied to a semiconductor manufacturing process is preferable.
  • the amount of the solvent to be used is preferably 1 to 100 times by mass with respect to the compound represented by the formula (1) to be used, from the viewpoint of improving the solubility and easy recovery of the solid after purification.
  • the amount is more preferably 5 to 50 times by mass, still more preferably 10 to 50 times by mass.
  • solvent used in the present embodiment include, but are not limited to, ethyl ether, isopropyl ether, n-butyl ether, hexyl ether, 2-ethylhexyl ether, ethylene oxide, 1,2-propylene oxide, dioxolane, 4 -Methyldioxolane, dioxane, dimethyldioxane, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol mono-n-hexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol mono-2- Ethyl butyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol Noethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dibutyl
  • the above solvents can be used alone or in combination of two or more.
  • a filter that is usually used for liquid filtration can be used as the filter used for removing the metal content in the solution containing the hydroxy-substituted aromatic compound and the solvent.
  • the filtration accuracy of the filter is not particularly limited, but the nominal pore size of the filter is preferably less than 1.0 ⁇ m, more preferably 0.2 ⁇ m or less, and even more preferably 0.05 ⁇ m or less.
  • the lower limit value of the nominal pore diameter of the filter is not particularly limited, but is usually 0.005 ⁇ m.
  • the nominal pore diameter here is a nominal pore diameter indicating the separation performance of the filter, and is determined by a test method determined by the filter manufacturer, such as a bubble point test, a mercury intrusion test, a standard particle supplement test, etc.
  • the hole diameter When a commercial product is used, the value is described in the catalog data of the manufacturer.
  • the chromium (Cr) content tends to be preferably 50 ppb or less, more preferably 20 ppb or less, and even more preferably 5 ppb or less with respect to the mass of the hydroxy-substituted aromatic compound.
  • the liquid in order to further reduce the content of each metal component in the solution of the hydroxy-substituted aromatic compound, the liquid may be passed twice or more.
  • the form of the filter is not limited to the following.
  • a hollow fiber membrane filter, a membrane filter, a pleated membrane filter, and a filter filled with a filter medium such as nonwoven fabric, cellulose, and diatomaceous earth can be used.
  • the filter is preferably at least one selected from the group consisting of a hollow fiber membrane filter, a membrane filter, and a pleated membrane filter, particularly because of the high-definition filtration accuracy and the height of the filtration area compared with other forms. It is more preferable to use a thread membrane filter.
  • the material of the filter is not limited to the following, but, for example, a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene, a polyamide resin, a polar group-containing resin such as polyester or polyacrylonitrile, or a fluorine-containing resin such as fluorinated polyethylene (PTFE) Can be mentioned.
  • the filter medium is preferably at least one selected from the group consisting of polyamide resin, polyolefin resin, and fluororesin, more preferably. Made of polyamide resin.
  • polyamide-based filter examples include, but are not limited to, for example, Polyfix nylon series manufactured by KITZ Microfilter Co., Ltd., ULTIM PLEAT P-Nylon 66 manufactured by Nihon Pall Co., Ltd. Examples include Life Assure PSN series and Life Assure EF series manufactured by KK.
  • polyolefin filter examples include, but are not limited to, Ultiplez PE Clean manufactured by Nippon Pole Co., Ltd., Microguard Plus HC10 manufactured by Nihon Integris Co., Ltd., and Optimizer D.
  • fluororesin filter examples include, but are not limited to, Enflon HTPFR manufactured by Nippon Pole Co., Ltd., Lifesure FA series manufactured by 3M Co., Ltd., and the like. These filters may be used alone or in combination of two or more.
  • the filter may contain an ion exchanger such as a cation exchange resin, a cation charge control agent that generates a zeta potential in the organic solvent solution to be filtered, and the like.
  • an ion exchanger such as a cation exchange resin, a cation charge control agent that generates a zeta potential in the organic solvent solution to be filtered, and the like.
  • a filter containing a substance having a positive zeta potential such as a polyamide polyamine epichlorohydrin cation resin (hereinafter referred to as a trademark), but not limited to the following, for example, Zeta Plus 40QSH or Zeta Plus 020GN manufactured by 3M Corporation Or Life Assure EF series etc. are mentioned.
  • polyamide resin is preferable as a filter material for effectively reducing heavy metals such as chromium (Cr) and tin (Sn) is that it has excellent metal adsorption performance.
  • the metal adsorption performance of the filter material the contact angle between a sheet of the same material as the filter (hereinafter referred to as “base material”) and a solution in which the hydroxy-substituted compound is dissolved is measured, and the reduction behavior of the metal is measured. This can be confirmed by comparison. Specifically, the smaller the contact angle with the substrate, the higher the wettability between the solution and the filter surface, and even if the filtration accuracy of the filter is the same as compared with a substrate with a large contact angle, the metal Further reduction is possible.
  • the contact angle between the substrate containing the hydroxy-substituted aromatic compound and the solvent and the substrate is preferably in the range of 1 ° to 40 °, more preferably 1 ° to 30 °, and even more preferably 1 °. ⁇ 20 °.
  • the contact angle is in the range of 1 ° to 40 °, the wettability to the substrate is sufficient, and good adsorption performance tends to be obtained.
  • packing members such as filter connection joints and O-rings included in the housing is made of perfluoro rubber or perfluoro elastomer, and all of these constituent members are made of fluorine-containing resin, perfluoro rubber, perfluoro. It is preferably made of a material selected from elastomers. Furthermore, the packing member is particularly preferably made of a material selected from perfluoro rubber and perfluoro elastomer. Only with other members, the content of the metal compound in the hydroxy-substituted aromatic compound may not be reduced to the ppb level.
  • the temperature for preparing and passing the solution of the hydroxy-substituted aromatic compound is too high, hydrolysis tends to occur depending on the type of solvent, and volatile acids may be liberated. When too large, the solubility of the hydroxy-substituted aromatic compound tends to be small. Thus, from the viewpoint of preventing the release of volatile acids and from the viewpoint of efficiency, it is preferable to adjust the temperature, usually 0 to 40 ° C., preferably 5 to 30 ° C., More preferably, it is 10 to 25 ° C.
  • the water mixed in the solution containing the hydroxy-substituted aromatic compound and the solvent thus obtained can be easily removed by performing an operation such as vacuum distillation. Moreover, a solvent can be added as necessary to adjust the concentration of the hydroxy-substituted aromatic compound to an arbitrary concentration.
  • the method for obtaining only the hydroxy-substituted aromatic compound from the solution containing the hydroxy-substituted aromatic compound and the solvent is not particularly limited, and may be performed by a known method such as removal under reduced pressure, separation by reprecipitation, or a combination thereof. Can do. If necessary, known processes such as a concentration operation, a filtration operation, a centrifugal separation operation, and a drying operation can be performed.
  • Preparation of a solution containing a hydroxy-substituted aromatic compound and a solvent in this embodiment and liquid flow are preferably performed in an atmosphere having an oxygen concentration of less than 20%.
  • the oxygen concentration is more preferably less than 10%, further preferably less than 5%, and particularly preferably less than 1%.
  • the method for reducing the oxygen concentration can be carried out by a known method, and is not particularly limited.
  • the gas replacement is performed by flowing nitrogen into a column or kettle for purification or by introducing nitrogen after reducing the pressure. It can be carried out. It is convenient, reliable and preferable that the column or kettle for purification is decompressed and then nitrogen is introduced.
  • Confirmation of the oxygen concentration can be carried out by a known method, and is not particularly limited.
  • the oxygen concentration of the gas discharged from the vent is measured with an oximeter by flowing nitrogen into a refining kettle. Can do.
  • An oxygen concentration meter can also be installed in the kettle for purification.
  • Example 1 In a Class 1000 clean booth, 2,6-dihydroxynaphthalene (hereinafter, also referred to as 2,6-DHN) with an organic purity of 99.3% was propylene in a 1000 mL four-necked flask (bottomed type). 500 g of a solution (concentration of 2.5% by mass) dissolved in glycol monomethyl ether (PGME) was added, and after the air inside the kettle was removed under reduced pressure, nitrogen gas was introduced and returned to atmospheric pressure. The inside oxygen concentration was adjusted to less than 1% under aeration at 100 mL / min, and then heated to 30 ° C. with stirring.
  • 2,6-DHN 2,6-dihydroxynaphthalene
  • PGME glycol monomethyl ether
  • the 2,6-DHN solution is withdrawn from the bottom valve, and the diaphragm pump is passed through a fluororesin pressure tube.
  • the solution was passed through a polyamide hollow fiber membrane filter (trade name: Polyfix nylon series, manufactured by KITZ Micro Filter Co., Ltd.) having a nominal pore size of 0.01 ⁇ m at a flow rate of 100 mL per minute.
  • the obtained 2,6-DHN solution was analyzed under the following conditions. The oxygen concentration was measured with an oxygen concentration meter “OM-25MF10” manufactured by AS ONE Co., Ltd. (the same applies hereinafter).
  • Example 2 Except for using a polyethylene hollow fiber membrane filter having a nominal pore size of 0.01 ⁇ m (product name: Polyfix, manufactured by KITZ Micro Filter Co., Ltd.), the obtained 2,6 was passed through in the same manner as in Example 1. -The DHN solution was analyzed under the following conditions.
  • Example 3 Except for using a polyamide hollow fiber membrane filter having a nominal pore size of 0.05 ⁇ m (trade name: Polyfix, manufactured by KITZ Micro Filter Co., Ltd.), obtained in the same manner as in Example 1, and obtained 2,6 -The DHN solution was analyzed under the following conditions.
  • Example 4 Except for using a polyethylene membrane filter having a nominal pore size of 0.05 ⁇ m (trade name: Ultipleat PE Clean, manufactured by Nippon Pole Co., Ltd.), the obtained 2,6- The DHN solution was analyzed under the following conditions.
  • Example 5 The resulting 2,6-DHN solution was passed through in the same manner as in Example 1 except that a PTFE membrane filter (trade name: Omnipore) manufactured by PTFE having a nominal pore size of 0.05 ⁇ m was used. Analysis was performed under conditions.
  • a PTFE membrane filter trade name: Omnipore
  • Example 6 Except for using a Zeta Plus filter 40QSH (manufactured by 3M Co., Ltd., with ion exchange capability) having a nominal pore size of 0.2 ⁇ m, the liquid was passed in the same manner as in Example 1 and the resulting 2,6-DHN solution was Analysis was performed under conditions.
  • a Zeta Plus filter 40QSH manufactured by 3M Co., Ltd., with ion exchange capability
  • Example 7 The obtained 2,6-DHN solution was passed through in the same manner as in Example 1 except that a zeta plus filter 020GN (manufactured by 3M Co., Ltd., with ion exchange capability) having a nominal pore size of 0.2 ⁇ m was used. Analysis was performed under conditions.
  • Example 8 No nitrogen gas replacement
  • 2,6-DHN having an organic purity of 99.3% was dissolved in PGME in a 1000 mL four-necked flask (bottomed type). 500 g of a solution (concentration: 2.5% by mass) was charged and heated to 30 ° C. with stirring. A 2,6-DHN solution is extracted from the bottom valve, and a hollow fiber membrane filter made of polyamide having a nominal pore diameter of 0.01 ⁇ m at a flow rate of 100 mL / min with a diaphragm pump via a pressure-resistant tube made of fluororesin (KITZ microfilter ( (Trade name: Polyfix nylon series). The obtained 2,6-DHN solution was analyzed under the following conditions.
  • Example 9 In a Class 1000 clean booth, a solution of 2,6-DHN with an organic purity of 99.3% in PGME (concentration 2.5% by mass) in a 1000 mL four-necked flask (bottomed) was added, and the air inside the kettle was removed under reduced pressure. Then, nitrogen gas was introduced to return to atmospheric pressure, and the nitrogen gas was aerated at 100 mL / min, and the internal oxygen concentration was adjusted to less than 1%, followed by stirring. While heating to 30 ° C.
  • PGME concentration 2.5% by mass
  • a 2,6-DHN solution is extracted from the bottom valve, and a polyethylene membrane filter having a nominal pore size of 1.0 ⁇ m at a flow rate of 100 mL / min with a diaphragm pump via a pressure-resistant tube made of fluororesin (manufactured by Nippon Pole Co., Ltd.) , Trade name: ULBLE BREATH PE CLEAN).
  • the obtained 2,6-DHN solution was analyzed under the following conditions.
  • Example 10 In a Class 1000 clean booth, a solution of 2,6-DHN with an organic purity of 99.3% in PGME (concentration 2.5% by mass) in a 1000 mL four-necked flask (bottomed) After the pressure inside the kettle was removed under reduced pressure, nitrogen gas was introduced and returned to atmospheric pressure, and the nitrogen gas was vented at 100 mL / min and the oxygen concentration inside was adjusted to 5.0%. The mixture was heated to 30 ° C. with stirring. After removing the vacuum from the bottom of the bottom valve to the end of the filter flow line with a vacuum pump, the 2,6-DHN solution is withdrawn from the bottom valve, and the diaphragm pump is passed through a fluororesin pressure tube.
  • PGME concentration 2.5% by mass
  • the solution was passed through a polyamide hollow fiber membrane filter (trade name: Polyfix nylon series, manufactured by KITZ Micro Filter Co., Ltd.) having a nominal pore size of 0.01 ⁇ m at a flow rate of 100 mL per minute.
  • the obtained 2,6-DHN solution was analyzed under the following conditions.
  • Example 11 In a Class 1000 clean booth, a solution of 2,6-DHN with an organic purity of 99.3% in PGME (concentration 2.5% by mass) in a 1000 mL four-necked flask (bottomed) After the air inside the kettle was removed under reduced pressure, nitrogen gas was introduced and the pressure was returned to atmospheric pressure. After nitrogen gas was vented at 100 mL / min and the internal oxygen concentration was adjusted to 10.0% The mixture was heated to 30 ° C. with stirring. After removing the vacuum from the bottom of the bottom valve to the end of the filter flow line with a vacuum pump, the 2,6-DHN solution is withdrawn from the bottom valve, and the diaphragm pump is passed through a fluororesin pressure tube.
  • PGME concentration 2.5% by mass
  • the solution was passed through a polyamide hollow fiber membrane filter (trade name: Polyfix nylon series, manufactured by KITZ Micro Filter Co., Ltd.) having a nominal pore size of 0.01 ⁇ m at a flow rate of 100 mL per minute.
  • the obtained 2,6-DHN solution was analyzed under the following conditions.
  • Example 12 The resulting purified solution was analyzed under the following conditions except that instead of 2,6-DHN, 4,4-biphenol having a purity of 99.2% was used, and the solution was passed in the same manner as in Example 1.
  • Example 13 The solution was passed in the same manner as in Example 1 except that resorcinol (1,3-benzenediol) having a purity of 99.1% was used instead of 2,6-DHN, and the resulting solution was analyzed under the following conditions. .
  • Example 14 instead of 2,6-DHN, 9,10-dihydroxyanthracene having a purity of 98.7% was used, and the solution was passed in the same manner as in Example 1, and the resulting solution was analyzed under the following conditions.
  • Example 15 The solution was passed in the same manner as in Example 1 except that 1-hydroxypyrene having a purity of 98.8% was used instead of 2,6-DHN, and the resulting solution was analyzed under the following conditions.
  • a 100 ⁇ m-thick sheet test piece (2 cm ⁇ 5 cm) made of the same material as the filter is prepared, and the contact angle between the sheet test piece and a PGME solution (concentration: 2.5 mass%) of various hydroxy-substituted compounds before purification. Measurements were made. The measurement results are shown in Table 2. In any of the examples, the time immediately before the prepared solution was passed through the filter was defined as “before purification”, and the solution at that time was subjected to the above measurement. Each measurement was performed with the following apparatus and measurement conditions.
  • a hydroxy-substituted aromatic compound can be industrially advantageously purified, and a hydroxy-substituted aromatic compound having a reduced metal content and a reduced metal content can be obtained.

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Abstract

本発明に係る化合物の精製方法は、下記式(A)及び/又は(B)で表されるヒドロキシ置換芳香族化合物及び溶媒を含む溶液を、フィルターに通液する工程を含む。 (前記式(A)中、nは0~9の整数であり、mは0~2の整数であり、pは0~9の整数であり、ここで、mが1のとき、前記式(A)はナフタレン骨格又はビフェニル骨格を有することを示し、Raは各々独立して、水酸基、ハロゲン基、炭素数1~40の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6~40のアリール基、又は炭素数2~40のアルケニル基及びそれらの組み合わせからなる群より選択される基であり、該アルキル基、該アリール基又は該アルケニル基は、エーテル結合、ケトン結合、あるいはエステル結合を含んでいてもよい。前記式(B)中、nは0~9の整数であり、pは0~9の整数であり、Rbは各々独立して、水素原子、水酸基、ハロゲン基、炭素数1~40の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6~40のアリール基、又は炭素数2~40のアルケニル基及びそれらの組み合わせからなる群より選択される基であり、該アルキル基、該アリール基又は該アルケニル基は、エーテル結合、ケトン結合、あるいはエステル結合を含んでいてもよい。)

Description

化合物の精製方法
 本発明は、化合物(例えば、ヒドロキシ置換芳香族化合物)の精製方法に関する。
 ジヒドロキシナフタレン等のヒドロキシ置換芳香族化合物は、半導体用の封止材、コーティング剤、レジスト用材料、半導体下層膜形成材料として使用される化合物又は樹脂の原料として有用である(例えば、特許文献1~2参照)。また、ジヒドロキシナフタレン等のヒドロキシ置換芳香族化合物の精製方法として、特定の方法が知られている(例えば、特許文献3参照)。
国際公開第2013/024778号 国際公開第2013/024779号 中国特許出願公開第103467249号
 上記用途においては、特に金属含有量が、歩留まり向上のために重要な性能評価項目となっている。すなわち、ヒドロキシ置換芳香族化合物を原料として得られる化合物又は樹脂中に金属が多く含まれる場合には、半導体中に金属が残存し、半導体の電気特性を低下させることから、不純物としての金属含有量を低減することが求められている。
 ヒドロキシ置換芳香族化合物から得られる化合物又は樹脂の金属含有量を低減するための精製方法として、該化合物又は樹脂と有機溶媒を含む混合物にイオン交換水又は純水を加えることで再結晶を行った後、固液分離を行う方法、該化合物又は樹脂を水と任意に混和しない有機溶媒に溶解させ、その溶液を水溶液と接触させ抽出処理を行うことにより、金属分を水相に移行させたのち、有機相と水相を分液して金属含有量を低減させる方法が考えられる。
 しかしながら、上記方法では、金属含有量の高いヒドロキシ置換芳香族化合物を原料として用いると、特定の金属種に対する除去効果が十分ではないという問題がある。
 したがって、金属含有量の低減された高純度のヒドロキシ置換芳香族化合物の工業的に有利な精製方法の確立が望まれている。
 また、ヒドロキシ置換芳香族化合物の純度が低い場合、当該ヒドロキシ置換芳香族化合物から得られる化合物又は樹脂の収率が下がる、もしくはばらつくという問題がある。
 さらに、従来、開示されている精製方法では、金属含有量を低減することについて検討されておらず、金属含有量の低減が不十分である。
 本発明の目的は、ヒドロキシ置換芳香族化合物を工業的に有利に精製するための方法を提供することにある。
 本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した結果、ヒドロキシ置換芳香族化合物と溶媒を含む溶液をフィルターに通液させることにより、当該溶液中の金属分の含有量が顕著に低減されることを見出し、本発明に至った。
 すなわち、本発明は次のとおりである。
[1]
 下記式(A)及び/又は(B)で表されるヒドロキシ置換芳香族化合物及び溶媒を含む溶液を、フィルターに通液する工程を含む、化合物の精製方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(前記式(A)中、nは0~9の整数であり、mは0~2の整数であり、pは0~9の整数であり、ここで、mが1のとき、前記式(A)はナフタレン骨格又はビフェニル骨格を有することを示し、Raは各々独立して、水酸基、ハロゲン基、炭素数1~40の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6~40のアリール基、又は炭素数2~40のアルケニル基及びそれらの組み合わせからなる群より選択される基であり、該アルキル基、該アリール基又は該アルケニル基は、エーテル結合、ケトン結合、あるいはエステル結合を含んでいてもよい。前記式(B)中、nは0~9の整数であり、pは0~9の整数であり、Rbは各々独立して、水素原子、水酸基、ハロゲン基、炭素数1~40の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6~40のアリール基、又は炭素数2~40のアルケニル基及びそれらの組み合わせからなる群より選択される基であり、該アルキル基、該アリール基又は該アルケニル基は、エーテル結合、ケトン結合、あるいはエステル結合を含んでいてもよい。)
[2]
 前記ヒドロキシ置換芳香族化合物が、下記式(A)及び/又は(B)で表される化合物である、[1]に記載の化合物の精製方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(前記式(A)中、nは0~9の整数であり、mは0~2の整数であり、pは0~9の整数であり、ここで、mが1のとき、前記式(A)はナフタレン骨格又はビフェニル骨格を有することを示し、Rは各々独立して、炭素数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6~15のアリール基、又は炭素数2~15のアルケニル基であり、上記式(B)中、nは0~9の整数であり、pは0~9の整数であり、Rは各々独立して、炭素数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6~15のアリール基、又は炭素数2~15のアルケニル基である。)
[3]
 前記ヒドロキシ置換芳香族化合物が、下記式(A-1)で表される化合物、下記式(A-2)で表される化合物、下記式(A-3)で表される化合物、下記式(A-4)で表される化合物、及び下記式(B-1)で表される化合物からなる群より選ばれる1種以上である、[1]に記載の化合物の精製方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(前記式(A-1)中、nは0~5の整数であり、前記式(A-2)中、nは0~7の整数であり、前記式(A-3)~(A-4)中、nは0~9の整数であり、上記式(B-1)中、nは0~9の整数である。)
[4]
 前記ヒドロキシ置換芳香族化合物が、下記式(1)で表される化合物である、[1]に記載の化合物の精製方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
[5]
 前記ヒドロキシ置換芳香族化合物が、2,6-ジヒドロキシナフタレン及び2,7-ジヒドロキシナフタレンからなる群より選ばれる1種以上である、[1]に記載の化合物の精製方法。
[6]
 前記フィルターの公称孔径が1.0μm未満である、[1]~[5]のいずれかに記載の化合物の精製方法。
[7]
 前記フィルターが、中空糸膜フィルター、メンブレンフィルター及びプリーツ膜フィルターからなる群より選ばれる1種以上である、[1]~[6]のいずれかに記載の化合物の精製方法。
[8]
 前記フィルターの濾材が、ポリアミド製、ポレオレフィン樹脂製及びフッ素樹脂製からなる群より選ばれる1種以上である、[1]~[7]のいずれかに記載の化合物の精製方法。
[9]
 前記フィルターが、イオン交換体を含む、[1]~[8]のいずれかに記載の化合物の精製方法。
[10]
 前記フィルターが、ゼータ電位を有する物質を含む、[1]~[9]のいずれかに記載の化合物の精製方法。
[11]
 前記溶媒が、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロペンタノン及びシクロヘキサノンからなる群より選ばれる1種以上である、[1]~[10]のいずれかに記載の化合物の精製方法。
[12]
 前記溶液の調製及び通液が、酸素濃度が20%未満の雰囲気で行われる、[1]~[11]のいずれかに記載の化合物の精製方法。
[13]
 前記溶液中に含まれるクロムの含有量が、前記ヒドロキシ置換芳香族化合物の質量に対して50ppb以下に低減される、[1]~[12]のいずれかに記載の化合物の精製方法。
 本発明により、ヒドロキシ置換芳香族化合物を工業的に有利に精製することができる。
 以下、本発明の実施形態(以下「本実施形態」とも記す。)について詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はその実施形態のみに限定されない。
 本実施形態に係る化合物の精製方法は、下記式(A)及び/又は(B)で表されるヒドロキシ置換芳香族化合物及び溶媒を含む溶液を、フィルターに通液する工程を含む。上記のように構成されているため、本実施形態に係る化合物の精製方法により、ヒドロキシ置換芳香族化合物を工業的に有利に精製することができる。特に、後述する実施例に示すとおり、ジヒドロキシナフタレン溶液中に含まれるクロム(Cr)の含有量については、当該ジヒドロキシナフタレンの質量に対して50ppb以下にまで低減することが可能である。
 上記のとおり、本実施形態における「精製」とは、ヒドロキシ置換芳香族化合物と共存し得る金属成分を十分に低減する操作を意味し、具体的には、Na量が50ppb以下、Fe量が60ppb以下、Cr量が70ppb以下、及びSn量が50ppb以下であるヒドロキシ置換芳香族化合物が得られる。本実施形態においては、精製後のヒドロキシ置換芳香族化合物と共存し得るNa量が50ppb以下、Fe量が50ppb以下、Cr量が50ppb以下、及びSn量が50ppb以下であることが好ましい。これらの金属成分量は後述する実施例に記載の方法で測定することができる。
 なお、本実施形態における「通液」とは、上記溶液がフィルターの外部から当該フィルターの内部を通過して再度フィルターの外部へと移動することを意味し、例えば、上記溶液を単にフィルターの表面で接触させる態様や、上記溶液を当該表面上で接触させつつイオン交換樹脂の外部で移動させる態様(すなわち、単に接触する態様)は除外される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(前記式(A)中、nは0~9の整数であり、mは0~2の整数であり、pは0~9の整数であり、ここで、mが1のとき、前記式(A)はナフタレン骨格又はビフェニル骨格を有することを示し、Raは各々独立して、水酸基、ハロゲン基、炭素数1~40の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6~40のアリール基、又は炭素数2~40のアルケニル基及びそれらの組み合わせからなる群より選択される基であり、該アルキル基、該アリール基又は該アルケニル基は、エーテル結合、ケトン結合、あるいはエステル結合を含んでいてもよい。前記式(B)中、nは0~9の整数であり、pは0~9の整数であり、Rbは各々独立して、水素原子、水酸基、ハロゲン基、炭素数1~40の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6~40のアリール基、又は炭素数2~40のアルケニル基及びそれらの組み合わせからなる群より選択される基であり、該アルキル基、該アリール基又は該アルケニル基は、エーテル結合、ケトン結合、あるいはエステル結合を含んでいてもよい。)
 本実施形態に係る化合物の精製方法において、原料の供給性の観点から、前記ヒドロキシ置換芳香族化合物は、下記式(A)及び/又は(B)で表される化合物であることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(前記式(A)中、nは0~9の整数であり、mは0~2の整数であり、pは0~9の整数であり、ここで、mが1のとき、前記式(A)はナフタレン骨格又はビフェニル骨格を有することを示し、Rは各々独立して、炭素数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6~15のアリール基、又は炭素数2~15のアルケニル基であり、上記式(B)中、nは0~9の整数であり、pは0~9の整数であり、Rは各々独立して、炭素数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6~15のアリール基、又は炭素数2~15のアルケニル基である。)
 本実施形態に係る化合物の精製方法において、有機溶媒に対する溶解性の観点から、前記ヒドロキシ置換芳香族化合物は、下記式(A-1)で表される化合物、下記式(A-2)で表される化合物、下記式(A-3)で表される化合物、下記式(A-4)で表される化合物、及び下記式(B-1)で表される化合物からなる群より選ばれる1種以上であることがさらに好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(前記式(A-1)中、nは0~5の整数であり、前記式(A-2)中、nは0~7の整数であり、前記式(A-3)~(A-4)中、nは0~9の整数であり、上記式(B-1)中、nは0~9の整数である。)
 本実施形態に係る化合物の精製方法において、有機溶媒に対する溶解性および精製の釜効率の観点から、前記ヒドロキシ置換芳香族化合物は、下記式(1)で表される化合物であることが特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 ここで、上記式(1)で表される化合物は、特に限定されないが、原料の供給性の観点から、1,2-ジヒドロキシナフタレン、1,3-ジヒドロキシナフタレン、1,4-ジヒドロキシナフタレン、1,5-ジヒドロキシナフタレン、1,6-ジヒドロキシナフタレン、1,7-ジヒドロキシナフタレン、1,8-ジヒドロキシナフタレン、2,3-ジヒドロキシナフタレン、2,6-ジヒドロキシナフタレン及び2,7-ジヒドロキシナフタレンからなる群より選ばれる1種以上が好ましい。
 また、上記式(1)で表される化合物は、特に限定されないが、式(1)で表される化合物を原料として得られる化合物又は樹脂の耐熱性の観点から、2,6-ジヒドロキシナフタレン及び2,7-ジヒドロキシナフタレンからなる群より選ばれる1種以上がより好ましい。
 上記式(1)で表される化合物は、特に限定されないが、式(1)で表される化合物を原料として得られる化合物又は樹脂のさらなる耐熱性の観点から、2,6-ジヒドロキシナフタレンがさらに好ましい。
 本実施形態で使用されるヒドロキシ置換芳香族化合物は、製造メーカー及び試薬メーカー等公知の手段にて容易に入手できる。また、公知の手法を応用して適宜合成することができ、その合成手法は特に限定されない。
 本実施形態で使用するヒドロキシ置換芳香族化合物は単独でもよいが、2種以上混合することもできる。また、ヒドロキシ置換芳香族化合物は、各種界面活性剤、各種架橋剤、各種酸発生剤、各種安定剤等を含有したものであってもよい。
 本実施形態で使用される溶媒としては、特に限定されないが、半導体製造プロセスに安全に適用できる有機溶媒が好ましい。使用する溶媒の量は、使用する式(1)で表される化合物に対して、通常1~100質量倍が溶解性の向上と精製後の固体回収の容易さの観点から好ましい。より好ましくは5~50質量倍、さらに好ましくは10~50質量倍である。
 本実施形態で使用される溶媒の具体例としては、以下に限定されないが、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、n-ブチルエーテル、ヘキシルエーテル、2-エチルヘキシルエーテル、エチレンオキシド、1,2-プロピレンオキシド、ジオキソラン、4-メチルジオキソラン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルエチレングリコールモノ-n-ヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノ-2-エチルブチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ-n-ヘキシルエーテル、エトキシトリグリコール、テトラエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、ジプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフランなどのエーテル類、メタノール、エタノール、n-プロパノール、i-プロパノール、n-ブタノール、i-ブタノール、sec-ブタノール、t-ブタノール、n-ペンタノール、i-ペンタノール、2-メチルブタノール、sec-ペンタノール、t-ペンタノール、3-メトキシブタノール、n-ヘキサノール、2-メチルペンタノール、sec-ヘキサノール、2-エチルブタノール、sec-ヘプタノール、ヘプタノール-3、n-オクタノール、2-エチルヘキサノール、sec-オクタノール、ノニルアルコール、2,6-ジメチル-4-ヘプタノール、n-デカノール、sec-ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、sec-テトラデシルアルコール、sec-ヘプタデシルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、3,3,5-トリメチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、フェニルメチルカルビノール、ジアセトンアルコール、クレゾールなどのモノアルコール類、ジエチルカーボネート、酢酸メチル、酢酸エチル、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、酢酸n-プロピル、酢酸i-プロピル、酢酸n-ブチル、酢酸i-ブチル、酢酸sec-ブチル、酢酸n-ペンチル、酢酸sec-ペンチル、酢酸3-メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸2-エチルブチル、酢酸2-エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸エチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n-ブチル、プロピオン酸i-ペンチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ-n-ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n-ブチル、乳酸n-ペンチル、マロン酸ジエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチル-n-プロピルケトン、メチル-n-ブチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル-n-ペンチルケトン、エチルブチルケトン、メチルヘキシルケトン、ジイソブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、2,4-ペンタンジオン、アセトニルアセトン、アセトフェノン、N-メチルピロリドン等のケトン類、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルアセテート類、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジエチルホルムアミド、アセトアミド、N-メチルアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルプロピオンアミド、N-メチルピロリドンなどの窒素化合物系溶媒、n-ヘキサン、n-ヘプタン等の脂肪族炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類等が挙げられる。
 上記溶媒はそれぞれ単独で用いることもできるし、また2種以上を混合して用いることもできる。
 上述した中でも、作業性や仕込み量の管理のし易さの観点から、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、シクロペンタノン及びシクロヘキサノンからなる群より選ばれる1種以上であることが好ましい。
 本実施形態における通液の際、ヒドロキシ置換芳香族化合物と溶媒を含む溶液中の金属分の除去に用いられるフィルターは、通常、液体ろ過用として市販されているものを使用することができる。フィルターの濾過精度は特に限定されないが、フィルターの公称孔径は1.0μm未満であることが好ましく、0.2μm以下であることがより好ましく、0.05μm以下であることがさらに好ましい。また、フィルターの公称孔径の下限値は、特に限定されないが、通常、0.005μmである。ここでいう公称孔径とは、フィルターの分離性能を示す名目上の孔径であり、例えば、バブルポイント試験、水銀圧入法試験、標準粒子補足試験など、フィルターの製造元により決められた試験法により決定される孔径である。市販品を用いた場合、製造元のカタログデータに記載の値である。公称孔径を1.0μm未満にすることで、ヒドロキシ置換芳香族化合物の溶液を1回フィルターに通液させた後の金属分の含有量をより効果的に低減できる傾向にある。特に、クロム(Cr)の含有量をヒドロキシ置換芳香族化合物の質量に対して、好ましくは50ppb以下、より好ましくは20ppb以下、さらに好ましくは5ppb以下に低減することができる傾向にある。本実施形態においては、ヒドロキシ置換芳香族化合物の溶液の各金属分の含有量をより低減させるために、通液を2回以上行ってもよい。
 フィルターの形態としては、以下に限定されないが、例えば、中空糸膜フィルター、メンブレンフィルター、プリーツ膜フィルター、並びに不織布、セルロース、及びケイソウ土などの濾材を充填したフィルターなどを用いることができる。特に高精細な濾過精度と他の形態と比較した濾過面積の高さから、フィルターは、中空糸膜フィルター、メンブレンフィルター及びプリーツ膜フィルターからなる群より選ばれる1種以上であることが好ましく、中空糸膜フィルターを用いることがより好ましい。
 上記フィルターの材質は、以下に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂製、ポリアミド樹脂製、ポリエステル、ポリアクリロニトリルなどの極性基含有樹脂製、フッ化ポリエチレン(PTFE)などのフッ素含有樹脂製を挙げることができる。本実施形態において、耐熱性と耐溶媒性の観点から、フィルターの濾材が、ポリアミド樹脂製、ポレオレフィン樹脂製及びフッ素樹脂製からなる群より選ばれる1種以上であることが好ましく、より好ましくはポリアミド樹脂製である。
 ポリアミド系フィルターとしては(以下、商標)、以下に限定されないが、例えば、キッツマイクロフィルター(株)製のポリフィックスナイロンシリーズ、日本ポール(株)製のウルチプリーツP-ナイロン66、ウルチポアN66、スリーエム(株)製のライフアシュアPSNシリーズ、ライフアシュアEFシリーズなどを挙げることができる。
 ポリオレフィン系フィルターとしては、以下に限定されないが、例えば、日本ポール(株)製のウルチプリーツPEクリーン、日本インテグリス(株)製のマイクロガードプラスHC10、オプチマイザーD等を挙げることができる。
 フッ素樹脂系フィルターとしては、以下に限定されないが、例えば、日本ポール(株)製のエンフロンHTPFR、スリーエム(株)製のライフシュアFAシリーズ等を挙げることができる。
 これらのフィルターはそれぞれ単独で用いても2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 また、上記フィルターには陽イオン交換樹脂などのイオン交換体や、濾過される有機溶媒溶液にゼータ電位を生じさせるカチオン電荷調節剤などが含まれていてもよい。例えば、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリンカチオン樹脂などの正のゼータ電位を有する物質を含むフィルターとして(以下、商標)、以下に限定されないが、例えば、スリーエム(株)製ゼータプラス40QSHやゼータプラス020GN、あるいはライフアシュアEFシリーズ等が挙げられる。
 特にクロム(Cr)やスズ(Sn)などの重金属を効果的に低減させるフィルターの材質として、ポリアミド樹脂が好ましい理由としては、金属の吸着性能に優れることが挙げられる。フィルター材質の金属の吸着性能については、フィルターと同じ材質のシート(以下「基材」と称する。)と前記ヒドロキシ置換化合物を溶解させた溶液との接触角を測定し、該金属の低減挙動を比較することにより、確認することができる。具体的には、基材との接触角が小さいほど、溶液とフィルター表面との濡れ性が高くなり、接触角の大きな基材に比べ、フィルターのろ過精度が同一であっても、該金属をさらに低減することが可能となる。
 本実施形態におけるヒドロキシ置換芳香族化合物及び溶媒を含む溶液と基材との接触角としては、1°~40°の範囲が好ましく、より好ましくは1°~30°であり、さらに好ましくは1°~20°である。接触角が1°~40°の範囲であると、基材への濡れ性が十分であり、良好な吸着性能が得られる傾向にある。
 また、フィルターの接続ジョイント、ハウジングに含まれるO-リング等のパッキング部材の少なくとも一種は、パーフルオロゴム、パーフルオロエラストマーからなり、これらの構成部材全てが、フッ素含有樹脂、パーフルオロゴム、パーフルオロエラストマーから選ばれる材料で構成されていることが好ましい。さらに、上記のパッキング部材は、パーフルオロゴム、パーフルオロエラストマーから選ばれる材料で構成されていることが特に好ましい。これら以外の部材のみでは、ヒドロキシ置換芳香族化合物中の金属化合物の含有率がppbレベルまで低減できない場合がある。
 ヒドロキシ置換芳香族化合物の溶液の調製及び通液の際の温度は、高すぎると、溶媒の種類によっては加水分解が生じる傾向にあり、揮発性の酸が遊離する場合があるため好ましくなく、低すぎると、ヒドロキシ置換芳香族化合物の溶解度が小さくなる傾向にある。このように、揮発性の酸の遊離を防止する観点及び効率性の観点から、温度を調整することが好ましく、通常は0~40℃とすることができ、好ましくは5~30℃であり、より好ましくは10~25℃。
 なお、本実施形態においては、上述した通液により精製されたヒドロキシ置換芳香族化合物を得る工程以外に、さらなる精製工程を。
 こうして得られたヒドロキシ置換芳香族化合物と溶媒を含む溶液に混入する水分は、減圧蒸留等の操作を施すことにより容易に除去できる。また、必要により溶媒を加え、ヒドロキシ置換芳香族化合物の濃度を任意の濃度に調整することができる。
 ヒドロキシ置換芳香族化合物と溶媒を含む溶液から、ヒドロキシ置換芳香族化合物のみを得る方法は、特に限定されず、例えば、減圧除去、再沈殿による分離、及びそれらの組み合わせ等、公知の方法で行うことができる。必要に応じて、濃縮操作、ろ過操作、遠心分離操作、乾燥操作等の公知の処理を行うことができる。
 本実施形態におけるヒドロキシ置換芳香族化合物及び溶媒を含む溶液の調製及び通液は、酸素濃度が20%未満の雰囲気で行われることが好ましい。酸素濃度は10%未満がより好ましく、5%未満がさらに好ましく、1%未満が特に好ましい。酸素濃度を20%未満にすることにより、ヒドロキシ置換芳香族化合物の変質がより抑制される傾向にあり、より高純度のヒドロキシ置換芳香族化合物が得られる傾向にある。
 酸素濃度を低下させる方法は、公知の方法で実施でき、特に限定されないが、例えば、精製を行うカラム又は釜に窒素をフローして、あるいは減圧してその後窒素を導入することで、ガス置換を行うことができる。精製を行うカラム又は釜を減圧してその後窒素を導入することが簡便かつ確実で好ましい。
 酸素濃度の確認は、公知の方法で実施でき、特に限定されないが、例えば、精製を行う釜に窒素をフローして、ベントから排出されるガスの酸素濃度を、酸素濃度計にて測定することができる。また、精製を行う釜に酸素濃度計を設置することもできる。
 以下、実施例を挙げて、本実施形態をさらに具体的に説明する。但し、本実施形態は、これらの実施例に限定されない。
(実施例1)
 クラス1000のクリーンブース内にて、1000mL容量の四つ口フラスコ(底抜き型)に、有機純度99.3%の2,6-ジヒドロキシナフタレン(以下、2,6-DHNとも称する。)をプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)に溶解させた溶液(濃度2.5質量%)を500g仕込み、続いて釜内部の空気を減圧除去した後、窒素ガスを導入して大気圧まで戻し、窒素ガスを毎分100mLで通気下、内部の酸素濃度を1%未満に調整した後、攪拌しながら30℃まで加熱した。真空ポンプで底抜きバルブ直下からフィルター通液ラインの終点までの空気を減圧除去した後、底抜きバルブから2,6-DHN溶液を抜き出し、フッ素樹脂製の耐圧チューブを経由して、ダイヤフラムポンプで毎分100mLの流量で公称孔径が0.01μmのポリアミド製中空糸膜フィルター(キッツマイクロフィルター(株)製、商品名:ポリフィックスナイロンシリーズ)に通液した。得られた2,6-DHN溶液を下記条件にて分析した。なお、酸素濃度は、アズワン株式会社製の酸素濃度計「OM-25MF10」により測定した(以下も同様とした。)。
(実施例2)
 公称孔径が0.01μmのポリエチレン製中空糸膜フィルター(キッツマイクロフィルター(株)製、商品名:ポリフィックス)を使用した以外は、実施例1と同様に通液し、得られた2,6-DHN溶液を下記条件にて分析した。
(実施例3)
 公称孔径が0.05μmのポリアミド製中空糸膜フィルター(キッツマイクロフィルター(株)製、商品名:ポリフィックス)を使用した以外は、実施例1と同様に通液し、得られた2,6-DHN溶液を下記条件にて分析した。
(実施例4)
 公称孔径が0.05μmのポリエチレン製メンブレンフィルター(日本ポール(株)製、商品名:ウルチプリーツPEクリーン)を使用した以外は、実施例1と同様に通液し、得られた2,6-DHN溶液を下記条件にて分析した。
(実施例5)
 公称孔径が0.05μmのPTFE製メンブレンフィルター(Millipore(株)製、商品名:オムニポア)を使用した以外は、実施例1と同様に通液し、得られた2,6-DHN溶液を下記条件にて分析した。
(実施例6)
 公称孔径が0.2μmのゼータプラスフィルター40QSH(スリーエム(株)製、イオン交換能あり)を使用した以外は、実施例1と同様に通液し、得られた2,6-DHN溶液を下記条件にて分析した。
(実施例7)
 公称孔径が0.2μmのゼータプラスフィルター020GN(スリーエム(株)製、イオン交換能あり)を使用した以外は、実施例1と同様に通液し、得られた2,6-DHN溶液を下記条件にて分析した。
(実施例8)窒素ガス置換なし
 クラス1000のクリーンブース内にて、1000mL容量の四つ口フラスコ(底抜き型)に、有機純度99.3%の2,6-DHNをPGMEに溶解させた溶液(濃度2.5質量%)を500g仕込み、攪拌しながら30℃まで加熱した。底抜きバルブから2,6-DHN溶液を抜き出し、フッ素樹脂製の耐圧チューブを経由してダイヤフラムポンプで毎分100mLの流量で公称孔径が0.01μmのポリアミド製中空糸膜フィルター(キッツマイクロフィルター(株)製、商品名:ポリフィックスナイロンシリーズ)に通液した。得られた2,6-DHN溶液を下記条件にて分析した。
(実施例9)
 クラス1000のクリーンブース内にて、1000mL容量の四つ口フラスコ(底抜き型)に、有機純度99.3%の2,6-DHNをPGMEに溶解させた溶液(濃度2.5質量%)を500g仕込み、続いて釜内部の空気を減圧除去した後、窒素ガスを導入して大気圧まで戻し、窒素ガスを毎分100mLで通気下、内部の酸素濃度1%未満に調整した後、攪拌しながら30℃まで加熱した。底抜きバルブから2,6-DHN溶液を抜き出し、フッ素樹脂製の耐圧チューブを経由してダイヤフラムポンプで毎分100mLの流量で公称孔径が1.0μmのポリエチレン製膜フィルター(日本ポール(株)製、商品名:ウルチブリーツPEクリーン)に通液した。得られた2,6-DHN溶液を下記条件にて分析した。
(実施例10)
 クラス1000のクリーンブース内にて、1000mL容量の四つ口フラスコ(底抜き型)に、有機純度99.3%の2,6-DHNをPGMEに溶解させた溶液(濃度2.5質量%)を500g仕込み、続いて釜内部の空気を減圧除去した後、窒素ガスを導入して大気圧まで戻し、窒素ガスを毎分100mLで通気下、内部の酸素濃度を5.0%に調整した後、攪拌しながら30℃まで加熱した。真空ポンプで底抜きバルブ直下からフィルター通液ラインの終点までの空気を減圧除去した後、底抜きバルブから2,6-DHN溶液を抜き出し、フッ素樹脂製の耐圧チューブを経由して、ダイヤフラムポンプで毎分100mLの流量で公称孔径が0.01μmのポリアミド製中空糸膜フィルター(キッツマイクロフィルター(株)製、商品名:ポリフィックスナイロンシリーズ)に通液した。得られた2,6-DHN溶液を下記条件にて分析した。
(実施例11)
 クラス1000のクリーンブース内にて、1000mL容量の四つ口フラスコ(底抜き型)に、有機純度99.3%の2,6-DHNをPGMEに溶解させた溶液(濃度2.5質量%)を500g仕込み、続いて釜内部の空気を減圧除去した後、窒素ガスを導入して大気圧まで戻し、窒素ガスを毎分100mLで通気下、内部の酸素濃度を10.0%に調整した後、攪拌しながら30℃まで加熱した。真空ポンプで底抜きバルブ直下からフィルター通液ラインの終点までの空気を減圧除去した後、底抜きバルブから2,6-DHN溶液を抜き出し、フッ素樹脂製の耐圧チューブを経由して、ダイヤフラムポンプで毎分100mLの流量で公称孔径が0.01μmのポリアミド製中空糸膜フィルター(キッツマイクロフィルター(株)製、商品名:ポリフィックスナイロンシリーズ)に通液した。得られた2,6-DHN溶液を下記条件にて分析した。
(比較例1)フィルター通液なし
 クラス1000のクリーンブース内にて、1000mL容量の四つ口フラスコ(底抜き型)に、有機純度99.3%の2,6-DHNをPGMEに溶解させた溶液(濃度2.5質量%)を500g仕込み、続いて釜内部の空気を減圧除去した後、窒素ガスを導入して大気圧まで戻し、窒素ガスを毎分100mLで通気下、攪拌しながら30℃まで加熱した。底抜きバルブから2,6-DHN溶液を抜き出し、フッ素樹脂製の耐圧チューブを経由してダイヤフラムポンプで毎分100mLの流量でフッ素樹脂製容器に回収した。回収した2,6-DHN溶液を下記条件にて分析した。
(実施例12)
 2,6-DHNに変わり、純度99.2%の4,4-ビフェノールを使用した以外は、実施例1と同様に通液し、得られた精製溶液を下記条件にて分析した。
(実施例13)
 2,6-DHNに変わり、純度99.1%のレゾルシノール(1,3-ベンゼンジオール)を使用した以外は、実施例1と同様に通液し、得られた溶液を下記条件にて分析した。
(実施例14)
 2,6-DHNに変わり、純度98.7%の9,10-ジヒドロキシアントラセンを使用した以外は、実施例1と同様に通液し、得られた溶液を下記条件にて分析した。
(実施例15)
 2,6-DHNに変わり、純度98.8%の1-ヒドロキシピレンを使用した以外は、実施例1と同様に通液し、得られた溶液を下記条件にて分析した。
 実施例1~11及び比較例1において得られた2,6-DHNのPGME溶液、並びに精製前の2,6-DHNのPGME溶液(濃度2.5質量%)について、各種金属含有量及び有機純度を測定した。また、実施例1~5においてはフィルターと同一材質からなる100μm厚のシート試験片(2cm×5cm)を用意し、当該シート試験片と精製前2,6-DHNのPGME溶液(濃度2.5質量%)との接触角測定を行った。測定結果を表1に示す。
 さらに、実施例12~15において得られた精製前後の各種ヒドロキシ置換化合物のPGME溶液について、各種金属含有量及び有機純度を測定した。また、フィルターと同一材質からなる100μm厚のシート試験片(2cm×5cm)を用意し、当該シート試験片と精製前の各種ヒドロキシ置換化合物のPGME溶液(濃度2.5質量%)との接触角測定を行った。測定結果を表2に示す。
 なお、いずれの例においても、調製された溶液をフィルターに通液する直前を「精製前」として、その時点の溶液を上記測定に供することとした。
 各測定については、次の装置及び測定条件にて行った。
[各種金属含有量測定]
 ICP-MSを用いて以下の測定条件にて2,6-DHNの各種金属含有量を測定した。
 装置:ELAN DRCII(パーキンエルマー製)
 温度:25℃
 環境:クラス100クリーンルーム
[有機純度測定]
 高速液体クロマトグラフィーを用いて以下の測定条件にて2,6-DHNの有機純度を測定した。
 装置:GL-7400型(日立製)
 カラム:X-BRIDE C18
 溶離液:アセトニトリル/水
 温度:40℃
[接触角測定]
 接触角計を用いて以下の測定条件にて2,6-DHNおよび各ヒドロキシ置換化合物のPGME溶液と各シートとの接触角を測定した。
 装置:協和界面化学(株)製CA-Sミクロ2型
 測定手法:静滴法
 雰囲気:空気中
 測定環境:23℃/50%RH
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
 本出願は、2015年9月4日出願の日本国特許出願(特願2015-174635号)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本発明により、ヒドロキシ置換芳香族化合物を工業的に有利に精製することができ、金属含有量の低減された金属含有量の低減されたヒドロキシ置換芳香族化合物とすることができる。

Claims (13)

  1.  下記式(A)及び/又は(B)で表されるヒドロキシ置換芳香族化合物及び溶媒を含む溶液を、フィルターに通液する工程を含む、化合物の精製方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (前記式(A)中、nは0~9の整数であり、mは0~2の整数であり、pは0~9の整数であり、ここで、mが1のとき、前記式(A)はナフタレン骨格又はビフェニル骨格を有することを示し、Raは各々独立して、水酸基、ハロゲン基、炭素数1~40の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6~40のアリール基、又は炭素数2~40のアルケニル基及びそれらの組み合わせからなる群より選択される基であり、該アルキル基、該アリール基又は該アルケニル基は、エーテル結合、ケトン結合、あるいはエステル結合を含んでいてもよい。前記式(B)中、nは0~9の整数であり、pは0~9の整数であり、Rbは各々独立して、水素原子、水酸基、ハロゲン基、炭素数1~40の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6~40のアリール基、又は炭素数2~40のアルケニル基及びそれらの組み合わせからなる群より選択される基であり、該アルキル基、該アリール基又は該アルケニル基は、エーテル結合、ケトン結合、あるいはエステル結合を含んでいてもよい。)
  2.  前記ヒドロキシ置換芳香族化合物が、下記式(A)及び/又は(B)で表される化合物である、請求項1に記載の化合物の精製方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (前記式(A)中、nは0~9の整数であり、mは0~2の整数であり、pは0~9の整数であり、ここで、mが1のとき、前記式(A)はナフタレン骨格又はビフェニル骨格を有することを示し、Rは各々独立して、炭素数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6~15のアリール基、又は炭素数2~15のアルケニル基であり、上記式(B)中、nは0~9の整数であり、pは0~9の整数であり、Rは各々独立して、炭素数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6~15のアリール基、又は炭素数2~15のアルケニル基である。)
  3.  前記ヒドロキシ置換芳香族化合物が、下記式(A-1)で表される化合物、下記式(A-2)で表される化合物、下記式(A-3)で表される化合物、下記式(A-4)で表される化合物、及び下記式(B-1)で表される化合物からなる群より選ばれる1種以上である、請求項1に記載の化合物の精製方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (前記式(A-1)中、nは0~5の整数であり、前記式(A-2)中、nは0~7の整数であり、前記式(A-3)~(A-4)中、nは0~9の整数であり、上記式(B-1)中、nは0~9の整数である。)
  4.  前記ヒドロキシ置換芳香族化合物が、下記式(1)で表される化合物である、請求項1に記載の化合物の精製方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
  5.  前記ヒドロキシ置換芳香族化合物が、2,6-ジヒドロキシナフタレン及び2,7-ジヒドロキシナフタレンからなる群より選ばれる1種以上である、請求項1に記載の化合物の精製方法。
  6.  前記フィルターの公称孔径が1.0μm未満である、請求項1~5のいずれか1項に記載の化合物の精製方法。
  7.  前記フィルターが、中空糸膜フィルター、メンブレンフィルター及びプリーツ膜フィルターからなる群より選ばれる1種以上である、請求項1~6のいずれか1項に記載の化合物の精製方法。
  8.  前記フィルターの濾材が、ポリアミド製、ポレオレフィン樹脂製及びフッ素樹脂製からなる群より選ばれる1種以上である、請求項1~7のいずれかに記載の化合物の精製方法。
  9.  前記フィルターが、イオン交換体を含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の化合物の精製方法。
  10.  前記フィルターが、ゼータ電位を有する物質を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の化合物の精製方法。
  11.  前記溶媒が、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロペンタノン及びシクロヘキサノンからなる群より選ばれる1種以上である、請求項1~10のいずれか1項に記載の化合物の精製方法。
  12.  前記溶液の調製及び通液が、酸素濃度が20%未満の雰囲気で行われる、請求項1~11のいずれか1項に記載の化合物の精製方法。
  13.  前記溶液中に含まれるクロムの含有量が、前記ヒドロキシ置換芳香族化合物の質量に対して50ppb以下に低減される、請求項1~12のいずれか1項に記載の化合物の精製方法。
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