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JP4364783B2 - Tetraadamantane derivative and process for producing the same - Google Patents

Tetraadamantane derivative and process for producing the same Download PDF

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JP4364783B2
JP4364783B2 JP2004365465A JP2004365465A JP4364783B2 JP 4364783 B2 JP4364783 B2 JP 4364783B2 JP 2004365465 A JP2004365465 A JP 2004365465A JP 2004365465 A JP2004365465 A JP 2004365465A JP 4364783 B2 JP4364783 B2 JP 4364783B2
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tetraadamantane
halogen atom
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hydroxyl group
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康人 中井
恵明 禿
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Daicel Chemical Industries Ltd
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

本発明は、高機能性ポリマー等の機能性材料の原料などとして有用なテトラアダマンタン誘導体及びその製造法に関する。   The present invention relates to a tetraadamantane derivative useful as a raw material for a functional material such as a highly functional polymer and a method for producing the same.

アダマンタン誘導体は安定な炭素骨格構造を有していることから、耐熱性、耐水性、光学特性、光透過性、低誘電率性、吸水性、密着性などの電気特性、熱特性、機械特性及び物理特性などに優れた各種高機能性ポリマー等の機能性材料の原料として用いられており、今後ますますその工業的利用が高まるものと期待されている。   Since an adamantane derivative has a stable carbon skeleton structure, it has electrical properties such as heat resistance, water resistance, optical properties, light transmission, low dielectric constant, water absorption, adhesion, thermal properties, mechanical properties and It is used as a raw material for functional materials such as various high-functional polymers with excellent physical properties, and its industrial use is expected to increase in the future.

アダマンタンが2分子結合したビアダマンタン誘導体に関する研究は盛んに行われている。例えば、米国特許第3342880号明細書には、種々の1,1′−ビアダマンタン誘導体及びその製造法が開示されている。また、特開2001−253853号公報には、耐熱性、耐水性及び光学特性に優れる3,3′−ジアルコキシカルボニル−1,1′ビアダマンタン及びその製造法が開示されている。しかしながら、これらのアダマンタン誘導体から得られるポリマーは用途等によっては必ずしも十分高い機能性を有しているとは言えず、より高い機能性を発揮するポリマー等の原料として有用な新規なアダマンタン誘導体が求められている。   Research on biadamantane derivatives in which two molecules of adamantane are bonded has been actively conducted. For example, U.S. Pat. No. 3,342,880 discloses various 1,1′-biadamantane derivatives and methods for producing the same. Japanese Patent Laid-Open No. 2001-253853 discloses 3,3′-dialkoxycarbonyl-1,1′biadamantane excellent in heat resistance, water resistance and optical properties and a method for producing the same. However, polymers obtained from these adamantane derivatives do not always have sufficiently high functionality depending on applications, etc., and a novel adamantane derivative useful as a raw material for polymers exhibiting higher functionality is desired. It has been.

米国特許第8342880号明細書U.S. Pat. No. 8,342,880 特開2001−253853号公報JP 2001-253853 A

従って、本発明の目的は、電気特性、熱特性、機械特性、光学特性、物理特性などに優れた機能性材料の原料等として有用な新規なアダマンタン誘導体及びその製造法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel adamantane derivative useful as a raw material for a functional material excellent in electrical characteristics, thermal characteristics, mechanical characteristics, optical characteristics, physical characteristics, and the like, and a method for producing the same.

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、4つのアダマンタン環のうち少なくとも1つの環にハロゲン原子又はヒドロキシル基が結合した新規なテトラアダマンタン誘導体を見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found a novel tetraadamantane derivative in which a halogen atom or a hydroxyl group is bonded to at least one of the four adamantane rings, thereby completing the present invention.

すなわち、本発明は、下記式(1)

Figure 0004364783
(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子を有していてもよいアルキル基、ハロゲン原子を有していてもよいアルコキシ基、ハロゲン原子又はヒドロキシル基を示す。但し、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10のうち少なくとも1つはハロゲン原子又はヒドロキシル基である)
で表されるテトラアダマンタン誘導体を提供する。 That is, the present invention provides the following formula (1):
Figure 0004364783
(In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 are the same or different and have a hydrogen atom or a halogen atom. An alkyl group which may have a halogen atom, a halogen atom or a hydroxyl group, provided that R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are each a halogen atom or a hydroxyl group)
The tetraadamantane derivative represented by these is provided.

本発明は、また、下記式(2a)

Figure 0004364783
(式中、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子を有していてもよいアルキル基、ハロゲン原子を有していてもよいアルコキシ基、ハロゲン原子又はヒドロキシル基を示す。但し、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10のうち少なくとも1つは水素原子である)
で表されるテトラアダマンタン誘導体にハロゲン化剤を反応させて、下記式(1a)
Figure 0004364783
(式中、R1a、R2a、R3a、R4a、R5a、R6a、R7a、R8a、R9a、R10aは、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子を有していてもよいアルキル基、ハロゲン原子を有していてもよいアルコキシ基、ハロゲン原子又はヒドロキシル基を示す。但し、R1a、R2a、R3a、R4a、R5a、R6a、R7a、R8a、R9a、R10aのうち少なくとも1つはハロゲン原子である)
で表されるテトラアダマンタンハライド誘導体を得ることを特徴とするテトラアダマンタン誘導体の製造法を提供する。 The present invention also provides the following formula (2a)
Figure 0004364783
(In the formula, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , X 6 , X 7 , X 8 , X 9 , X 10 are the same or different and have a hydrogen atom or a halogen atom. An alkyl group which may have a halogen atom, a halogen atom or a hydroxyl group, provided that X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , X 6 , X 7 , X 8 , X 9 or X 10 is a hydrogen atom)
A tetraadamantane derivative represented by the formula (1a)
Figure 0004364783
(In the formula, R 1a , R 2a , R 3a , R 4a , R 5a , R 6a , R 7a , R 8a , R 9a , R 10a are the same or different and have a hydrogen atom or a halogen atom. An alkyl group which may have a halogen atom, a halogen atom or a hydroxyl group, provided that R 1a , R 2a , R 3a , R 4a , R 5a , R 6a , R 7a , R 8a , R 9a or R 10a is a halogen atom)
A tetraadamantane halide derivative represented by the following formula is obtained.

本発明は、さらに、下記式(1a)

Figure 0004364783
(式中、R1a、R2a、R3a、R4a、R5a、R6a、R7a、R8a、R9a、R10aは、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子を有していてもよいアルキル基、ハロゲン原子を有していてもよいアルコキシ基、ハロゲン原子又はヒドロキシル基を示す。但し、R1a、R2a、R3a、R4a、R5a、R6a、R7a、R8a、R9a、R10aのうち少なくとも1つはハロゲン原子である)
で表されるテトラアダマンタンハライド誘導体を加水分解して、下記式(1b)
Figure 0004364783
(式中、R1b、R2b、R3b、R4b、R5b、R6b、R7b、R8b、R9b、R10bは、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子を有していてもよいアルキル基、ハロゲン原子を有していてもよいアルコキシ基、ハロゲン原子又はヒドロキシル基を示す。但し、R1b、R2b、R3b、R4b、R5b、R6b、R7b、R8b、R9b、R10bのうち少なくとも1つはヒドロキシル基である)
で表されるヒドロキシテトラアダマンタン誘導体を得ることを特徴とするテトラアダマンタン誘導体の製造法を提供する。 The present invention further includes the following formula (1a):
Figure 0004364783
(In the formula, R 1a , R 2a , R 3a , R 4a , R 5a , R 6a , R 7a , R 8a , R 9a , R 10a are the same or different and have a hydrogen atom or a halogen atom. An alkyl group which may have a halogen atom, a halogen atom or a hydroxyl group, provided that R 1a , R 2a , R 3a , R 4a , R 5a , R 6a , R 7a , R 8a , R 9a or R 10a is a halogen atom)
Hydrolysis of a tetraadamantane halide derivative represented by the following formula (1b)
Figure 0004364783
(In the formula, R 1b , R 2b , R 3b , R 4b , R 5b , R 6b , R 7b , R 8b , R 9b , R 10b are the same or different and have a hydrogen atom or a halogen atom. Or an alkyl group optionally having a halogen atom, a halogen atom or a hydroxyl group, provided that R 1b , R 2b , R 3b , R 4b , R 5b , R 6b , R 7b , R 8b , R 9b and R 10b are at least one hydroxyl group)
A method for producing a tetraadamantane derivative, characterized in that a hydroxytetraadamantane derivative represented by the formula:

本発明によれば、電気特性、熱特性、機械特性、光学特性、物理特性などに優れた機能性材料の原料等として有用な新規なアダマンタン誘導体とその効率の良い製造法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the novel adamantane derivative useful as a raw material of a functional material excellent in an electrical property, a thermal property, a mechanical property, an optical property, a physical property etc., and its efficient manufacturing method are provided.

本発明のテトラアダマンタン誘導体は、前記式(1)で表される。式(1)中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子を有していてもよいアルキル基、ハロゲン原子を有していてもよいアルコキシ基、ハロゲン原子又はヒドロキシル基を示す。但し、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10のうち少なくとも1つはハロゲン原子又はヒドロキシル基である。 The tetraadamantane derivative of the present invention is represented by the formula (1). In formula (1), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 are the same or different and have a hydrogen atom or a halogen atom. An alkyl group that may be present, an alkoxy group that may have a halogen atom, a halogen atom, or a hydroxyl group. However, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 is a halogen atom or a hydroxyl group.

前記R1〜R10におけるハロゲン原子を有していてもよいアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシルなどの炭素数1〜15程度のアルキル基(好ましくはC1-10アルキル基、さらに好ましくはC1-6アルキル基);トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル基などの炭素数1〜15程度のハロアルキル基(好ましくはC1-10ハロアルキル基、さらに好ましくはC1-6ハロアルキル基)などが挙げられる。ハロゲン原子を有していてもよいアルコキシ基としては、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブチルオキシ、s−ブチルオキシ、t−ブチルオキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ基などの炭素数1〜15程度のアルコキシ基(好ましくはC1-10アルコキシ基、さらに好ましくはC1-6アルコキシ基);トリフルオロメトキシ基などの炭素数1〜15程度のハロアルコキシ基(好ましくはC1-10ハロアルコキシ基、さらに好ましくはC1-6ハロアルコキシ基)などが挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。 Examples of the alkyl group optionally having a halogen atom in R 1 to R 10 include carbon numbers such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl and the like. An alkyl group having about 1 to 15 (preferably a C 1-10 alkyl group, more preferably a C 1-6 alkyl group); a haloalkyl group having about 1 to 15 carbon atoms such as trifluoromethyl and pentafluoroethyl groups (preferably C 1-10 haloalkyl group, more preferably C 1-6 haloalkyl group) and the like. Examples of the alkoxy group which may have a halogen atom include 1 to 1 carbon atoms such as methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutyloxy, s-butyloxy, t-butyloxy, pentyloxy and hexyloxy groups. About 15 alkoxy groups (preferably C 1-10 alkoxy groups, more preferably C 1-6 alkoxy groups); about 1-15 haloalkoxy groups such as trifluoromethoxy groups (preferably C 1-10 halos) An alkoxy group, and more preferably a C 1-6 haloalkoxy group). Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

本発明のテトラアダマンタン誘導体には、R1〜R10のうち少なくとも1つがハロゲン原子であり且つ少なくとも1つがヒドロキシル基である化合物も含まれる。また、本発明のテトラアダマンタン誘導体には、分子内に存在するハロゲン原子、ヒドロキシル基の個数及び/又は位置が異なる複数の化合物の混合物も含まれる。 The tetraadamantane derivative of the present invention also includes a compound in which at least one of R 1 to R 10 is a halogen atom and at least one is a hydroxyl group. Further, the tetraadamantane derivative of the present invention includes a mixture of a plurality of compounds having different numbers and / or positions of halogen atoms and hydroxyl groups present in the molecule.

本発明のテトラアダマンタン誘導体において、R1〜R10のうち少なくとも1つがハロゲン原子であるテトラアダマンタン誘導体(テトラアダマンタンハライド誘導体;ハロテトラアダマンタン誘導体)の代表的な例として、例えば、3−ブロモ−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、3−ブロモ−5,5′,5″,3′′′−テトラメチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、3−ブロモ−5,7,5′,7′,5″,7″,3′′′,5′′′−オクタメチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、及びこれらに対応する3−クロロ誘導体などの、R1〜R10のうちの1つがハロゲン原子であるテトラアダマンタンハライド誘導体;3,3′′′−ジブロモ−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、3,3′′′−ジブロモ−5,5′,5″,5′′′−テトラメチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、3,3′′′−ジブロモ−5,7,5′,7′,5″,7″,5′′′,7′′′−オクタメチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、3,3′′′−ジブロモ−5,7,5′,7′,5″,7″,5′′′,7′′′−オクタエチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、3,3′′′−ジブロモ−5,7,5′,7′,5″,7″,5′′′,7′′′−オクタブチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン及びこれらに対応する3,3′′′−ジクロロ誘導体などの、R1〜R10のうちの2つがハロゲン原子であるテトラアダマンタンハライド誘導体;3,5′,3′′′−トリブロモ−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、3,5′,3′′′−トリブロモ−5,7′,5″,5′′′−テトラメチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、及びこれらに対応する3,5′,3′′′−トリクロロ誘導体などの、R1〜R10のうちの3つがハロゲン原子であるテトラアダマンタンハライド誘導体;3,5′,5″,3′′′−テトラブロモ−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、3,5′,5″,3′′′−テトラブロモ−5,7′,7″,5′′′−テトラメチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、及びこれらに対応する3,5′,5″,3′′′−テトラクロロ誘導体などの、R1〜R10のうちの4つがハロゲン原子であるテトラアダマンタンハライド誘導体が挙げられる。 In the tetraadamantane derivative of the present invention, as a typical example of a tetraadamantane derivative (tetraadamantane halide derivative; halotetraadamantane derivative) in which at least one of R 1 to R 10 is a halogen atom, for example, 3-bromo-1 1 ′: 3 ′, 1 ″: 3 ″, 1 ″ ″-tetraadamantane, 3-bromo-5,5 ′, 5 ″, 3 ″ ″-tetramethyl-1,1 ′: 3 ′, 1 ": 3", 1 "'-tetraadamantane, 3-bromo-5,7,5', 7 ', 5", 7 ", 3"",5""-octamethyl-1,1': Tetraadamantane halide derivatives in which one of R 1 to R 10 is a halogen atom, such as 3 ′, 1 ″: 3 ″, 1 ′ ″-tetraadamantane and the corresponding 3-chloro derivatives; 3 "'-Dibro -1,1 ': 3', 1 ": 3", 1 ""-tetraadamantane, 3,3 ""-dibromo-5,5 ', 5 ", 5""-tetramethyl-1, 1 ': 3', 1 ": 3", 1 ""-tetraadamantane, 3,3 ""-dibromo-5,7,5 ', 7', 5 ", 7", 5 "", 7 ″ ″-octamethyl-1,1 ′: 3 ′, 1 ″: 3 ″, 1 ″ ″-tetraadamantane, 3,3 ″ ″-dibromo-5,7,5 ′, 7 ′, 5 ″ , 7 ", 5"",7""-octaethyl-1,1':3',1": 3 ", 1""-tetraadamantane,3,3""-dibromo-5,7 , 5 ', 7', 5 ", 7", 5 "", 7 ""-octabutyl-1, 1 ': 3', 1 ": 3", 1 ""-tetraadamantane and the like 3,3 ""-dichroic Such derivatives, two of tetra adamantane halide derivative is a halogen atom of R 1 ~R 10; 3,5 ', 3''' - tribromo-1,1 ': 3', 1 ": 3", 1 '"-Tetraadamantane, 3,5', 3"'-tribromo-5,7', 5 ", 5""-tetramethyl-1,1':3',1": 3 ", 1 Tetraadamantane halide derivatives in which three of R 1 to R 10 are halogen atoms, such as ′ ″ -tetraadamantane and the corresponding 3,5 ′, 3 ′ ″-trichloro derivatives; , 5 ", 3""-tetrabromo-1,1':3',1": 3 ", 1""-tetraadamantane, 3,5 ', 5", 3 ""-tetrabromo-5 7 ', 7 ", 5""-tetramethyl-1,1': 3 ', 1": 3 ", 1""- Examples thereof include tetraadamantane halide derivatives in which four of R 1 to R 10 are halogen atoms, such as tetraadamantane and the corresponding 3,5 ′, 5 ″, 3 ′ ″-tetrachloro derivatives.

また、本発明のテトラアダマンタン誘導体において、R1〜R10のうち少なくとも1つがヒドロキシル基であるテトラアダマンタン誘導体(ヒドロキシテトラアダマンタン誘導体)の代表的な例として、3−ヒドロキシ−5,5′,5″,3′′′−テトラメチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、3−ヒドロキシ−5,7,5′,7′,5″,7″,3′′′,5′′′−オクタメチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタンなどの、R1〜R10のうちの1つがヒドロキシル基であるヒドロキシテトラアダマンタン誘導体;3,3′′′−ジヒドロキシ−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、3,3′′′−ジヒドロキシ−5,5′,5″,5′′′−テトラメチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、3,3′′′−ジヒドロキシ−5,7,5′,7′,5″,7″,5′′′,7′′′−オクタメチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、3,3′′′−ジヒドロキシ−5,7,5′,7′,5″,7″,5′′′,7′′′−オクタエチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、3,3′′′−ジヒドロキシ−5,7,5′,7′,5″,7″,5′′′,7′′′−オクタブチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタンなどの、R1〜R10のうちの2つがヒドロキシル基であるヒドロキシテトラアダマンタン誘導体;3,5′,3′′′−トリヒドロキシ−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、3,5′,3′′′−トリヒドロキシ−5,7′,5″,5′′′−テトラメチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタンなどの、R1〜R10のうちの3つがヒドロキシル基であるテトラアダマンタンハライド誘導体;3,5′,5″,3′′′−テトラヒドロキシ−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、3,5′,5″,3′′′−テトラヒドロキシ−5,7′,7″,5′′′−テトラメチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタンなどの、R1〜R10のうちの4つがヒドロキシル基であるヒドロキシテトラアダマンタン誘導体が挙げられる。 In addition, as a typical example of a tetraadamantane derivative (hydroxytetraadamantane derivative) in which at least one of R 1 to R 10 is a hydroxyl group in the tetraadamantane derivative of the present invention, 3-hydroxy-5,5 ′, 5 ″, 3 ″ ″-tetramethyl-1,1 ′: 3 ′, 1 ″: 3 ″, 1 ″ ″-tetraadamantane, 3-hydroxy-5,7,5 ′, 7 ′, 5 ″, 7 ″, 3 ″ ″, 5 ″ ″-octamethyl-1,1 ′: 3 ′, 1 ″: 3 ″, one of R 1 to R 10 such as 1 ′ ″-tetraadamantane is a hydroxyl group A hydroxytetraadamantane derivative; 3,3 ′ ″-dihydroxy-1,1 ′: 3 ′, 1 ″: 3 ″, 1 ′ ″-tetraadamantane, 3,3 ″ ″-dihydroxy-5,5 ', 5 ", 5"'-Tet Methyl-1,1 ′: 3 ′, 1 ″: 3 ″, 1 ″ ″-tetraadamantane, 3,3 ″ ″-dihydroxy-5,7,5 ′, 7 ′, 5 ″, 7 ″, 5 ′ ″, 7 ′ ″-octamethyl-1,1 ′: 3 ′, 1 ″: 3 ″, 1 ″ ″-tetraadamantane, 3,3 ″ ″-dihydroxy-5,7,5 ′, 7 ', 5 ", 7", 5 "", 7 ""-octaethyl-1,1': 3 ', 1 ": 3", 1 ""-tetraadamantane, 3,3 ""-dihydroxy -5,7,5 ', 7', 5 ", 7", 5 "", 7 ""-octabutyl-1,1 ': 3', 1 ": 3", 1 ""-tetraadamantane such as, two of hydroxy tetramethyl adamantane derivative is a hydroxyl group of R 1 ~R 10; 3,5 ', 3''' - trihydroxy-1,1 ': 3', 1 " 3 ″, 1 ″ ″-tetraadamantane, 3,5 ′, 3 ″ ″-trihydroxy-5,7 ′, 5 ″, 5 ″ ″-tetramethyl-1,1 ′: 3 ′, 1 ″ : A tetraadamantane halide derivative in which three of R 1 to R 10 are hydroxyl groups, such as 3 ″, 1 ′ ″-tetraadamantane; 3,5 ′, 5 ″, 3 ′ ″-tetrahydroxy-1 , 1 ': 3', 1 ": 3", 1 "'-tetraadamantane, 3, 5', 5", 3 "'-tetrahydroxy-5, 7', 7", 5 "'- Examples thereof include hydroxytetraadamantane derivatives in which four of R 1 to R 10 are hydroxyl groups, such as tetramethyl-1,1 ′: 3 ′, 1 ″: 3 ″, 1 ′ ″-tetraadamantane.

本発明のテトラアダマンタン誘導体において、R1〜R10のうち少なくとも1つがハロゲン原子であるテトラアダマンタン誘導体は、例えば、前記式(2a)で表されるテトラアダマンタン誘導体にハロゲン化剤を反応させることにより製造することができる。式(2a)中、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子を有していてもよいアルキル基、ハロゲン原子を有していてもよいアルコキシ基、ハロゲン原子又はヒドロキシル基を示す。但し、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10のうち少なくとも1つは水素原子である。上記のハロゲン原子を有していてもよいアルキル基、ハロゲン原子を有していてもよいアルコキシ基、ハロゲン原子は、R1〜R10におけるハロゲン原子を有していてもよいアルキル基等と同様である。 In the tetraadamantane derivative of the present invention, the tetraadamantane derivative in which at least one of R 1 to R 10 is a halogen atom is obtained by, for example, reacting a tetraadamantane derivative represented by the formula (2a) with a halogenating agent. Can be manufactured. In the formula (2a), X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , X 6 , X 7 , X 8 , X 9 , X 10 are the same or different and have a hydrogen atom or a halogen atom. An alkyl group that may be present, an alkoxy group that may have a halogen atom, a halogen atom, or a hydroxyl group. However, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , X 6 , X 7 , X 8 , X 9 and X 10 is a hydrogen atom. The alkyl group which may have the above halogen atom, the alkoxy group which may have a halogen atom, and the halogen atom are the same as the alkyl group which may have a halogen atom in R 1 to R 10 . It is.

式(2a)で表されるテトラアダマンタン誘導体の代表的な例としては、例えば、1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン(=テトラアダマンタン)、3,7′,7″、5′′′−テトラメチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、3,5,5′,7′,5″,7″,3′′′,5′′′−オクタメチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、3,5,5′,7′,5″,7″,3′′′,5′′′−オクタエチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン、3,5,5′,7′,5″,7″,3′′′,5′′′−オクタブチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタンなどが挙げられる。   As typical examples of the tetraadamantane derivative represented by the formula (2a), for example, 1,1 ′: 3 ′, 1 ″: 3 ″, 1 ′ ″-tetraadamantane (= tetraadamantane), 3, 7 ′, 7 ″, 5 ″ ″-tetramethyl-1,1 ′: 3 ′, 1 ″: 3 ″, 1 ″ ″-tetraadamantane, 3,5,5 ′, 7 ′, 5 ″, 7 ", 3" ', 5 "'-octamethyl-1,1 ': 3', 1": 3 ", 1" "-tetraadamantane, 3,5,5 ', 7', 5", 7 ", 3" ', 5 "'-octaethyl-1,1 ': 3', 1": 3 ", 1" "-tetraadamantane, 3,5,5 ', 7', 5", 7 ″, 3 ″ ″, 5 ″ ″-octabutyl-1,1 ′: 3 ′, 1 ″: 3 ″, 1 ″ ″-tetraadamantane and the like.

前記ハロゲン化剤としては、例えば、フッ素(F2)、塩素(Cl2)、臭素(Br2)、ヨウ素(I2)のハロゲン;第3級アルキルハライド(例えば、t−ブチルブロミド、t−ブチルクロリド、t−アミルブロミド、t−アミルクロリドなど)、N−ブロモスクシンイミド、三臭化ホウ素、四臭化炭素、スルホランなどの系中でハロゲンを発生するハロゲン化剤などが挙げられる。式(2a)で表されるテトラアダマンタン誘導体とハロゲン化剤との反応は、反応に不活性な溶媒の存在下又は溶媒非存在下で行われる。溶媒としては、例えば、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン、臭化メチレン、ジブロモプロパン、ジブロモブタン、ブロモクロロメタン、ブロモクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素などが好ましく用いられる。反応速度や選択率を向上させるために、上記ハロゲン化剤ととともに触媒を用いることもできる。触媒としては、例えば、無水塩化第二鉄、無水臭化第二鉄、無水塩化アルミニウム、無水臭化アルミニウム、無水塩化亜鉛、無水臭化亜鉛、無水四塩化チタン等のルイス酸、五酸化リン(P25)、五塩化リン(PCl5)等のリン化合物、三臭化ホウ素(BBr3)等のホウ素化合物などが挙げられる。 Examples of the halogenating agent include fluorine (F 2 ), chlorine (Cl 2 ), bromine (Br 2 ), iodine (I 2 ) halogens; tertiary alkyl halides (eg, t-butyl bromide, t- Butyl chloride, t-amyl bromide, t-amyl chloride, etc.), N-bromosuccinimide, boron tribromide, carbon tetrabromide, sulfolane, and the like. The reaction between the tetraadamantane derivative represented by the formula (2a) and the halogenating agent is performed in the presence or absence of a solvent inert to the reaction. As the solvent, for example, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, methylene bromide, dibromopropane, dibromobutane, bromochloromethane, and bromochloroethane are preferably used. In order to improve the reaction rate and selectivity, a catalyst can be used together with the halogenating agent. Examples of the catalyst include anhydrous ferric chloride, anhydrous ferric bromide, anhydrous aluminum chloride, anhydrous aluminum bromide, anhydrous zinc chloride, anhydrous zinc bromide, anhydrous titanium tetrachloride, and other Lewis acids, phosphorus pentoxide ( P 2 O 5), phosphorus pentachloride compounds such as phosphorus trichloride (PCl 5), and the like boron compounds such boron tribromide (BBr 3).

ハロゲン化剤の使用量は、ハロゲン化剤の種類やテトラアダマンタン誘導体に導入するハロゲン原子の数などによって異なる。ハロゲン化剤としてハロゲンを用いる場合、その量は、一般に、式(2a)で表されるテトラアダマンタン誘導体1モルに対して、0.8〜100モル程度であり、ハロゲンを大過剰量用いてもよい。特に、4つのアダマンタン環に各1個ずつハロゲン原子を導入する場合には、ハロゲンの使用量は、式(2a)で表されるテトラアダマンタン誘導体のうちX1、X2、X3、X4がすべて水素原子である化合物1モルに対して、好ましくは4〜100モル、さらに好ましくは8〜60モル程度である。ハロゲンと共にルイス酸等の触媒を用いる場合の触媒の量は、例えば、式(2a)で表されるテトラアダマンタン誘導体に対して0.01〜50重量%程度の範囲から適宜選択できる。式(2a)で表されるテトラアダマンタン誘導体とハロゲンとを反応させる際の反応温度は、例えば−20℃〜150℃、好ましくは0〜80℃程度である。 The amount of halogenating agent used varies depending on the type of halogenating agent and the number of halogen atoms introduced into the tetraadamantane derivative. When halogen is used as the halogenating agent, the amount is generally about 0.8 to 100 mol with respect to 1 mol of the tetraadamantane derivative represented by the formula (2a), and even if a large excess of halogen is used. Good. In particular, when one halogen atom is introduced into each of four adamantane rings, the amount of halogen used is X 1 , X 2 , X 3 , X 4 among the tetraadamantane derivatives represented by the formula (2a). Is preferably about 4 to 100 mol, more preferably about 8 to 60 mol, per 1 mol of a compound in which all are hydrogen atoms. The amount of catalyst in the case of using a catalyst such as Lewis acid together with halogen can be appropriately selected from a range of about 0.01 to 50% by weight with respect to the tetraadamantane derivative represented by the formula (2a), for example. The reaction temperature at the time of reacting the tetraadamantane derivative represented by the formula (2a) with halogen is, for example, -20 ° C to 150 ° C, preferably about 0 to 80 ° C.

式(2a)で表されるテトラアダマンタン誘導体とハロゲン化剤との反応は、回分式、半回分式、連続式等の何れの方式で行ってもよい。   The reaction between the tetraadamantane derivative represented by the formula (2a) and the halogenating agent may be carried out by any system such as a batch system, a semi-batch system, and a continuous system.

上記の反応により、式(2a)で表される化合物のアダマンタン環の橋頭位(X1〜X10)の水素原子の少なくとも1つがハロゲン原子に置き換わった式(1a)で表されるテトラアダマンタンハライド誘導体が生成する。式(1a)中のR1a〜R10aにおけるハロゲン原子(導入されたハロゲン原子)は、用いたハロゲン化剤に対応するハロゲン原子であり、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子である。式(1a)中のR1a〜R10aにおけるハロゲン原子を有していてもよいアルキル基、アルコキシ基はR1〜R10におけるハロゲン原子を有していてもよいアルキル基等と同様である。反応終了後、反応生成物は、必要に応じて残存するハロゲン化剤を還元して分解した後、液性調整、抽出、晶析、洗浄、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の一般的な分離精製手段に付すことにより分離精製できる。 By the above reaction, a tetraadamantane halide represented by the formula (1a) in which at least one hydrogen atom at the bridge head position (X 1 to X 10 ) of the adamantane ring of the compound represented by the formula (2a) is replaced by a halogen atom A derivative is formed. The halogen atom (introduced halogen atom) in R 1a to R 10a in the formula (1a) is a halogen atom corresponding to the halogenating agent used, and is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom. The alkyl group and alkoxy group which may have a halogen atom in R 1a to R 10a in the formula (1a) are the same as the alkyl group which may have a halogen atom in R 1 to R 10 . After completion of the reaction, the reaction product is decomposed by reducing the remaining halogenating agent as necessary, and then general separation and purification such as liquidity adjustment, extraction, crystallization, washing, recrystallization, column chromatography, etc. Separation and purification can be carried out by applying the means.

なお、テトラアダマンタン誘導体のアダマンタン環に導入されるハロゲン原子の数は、ハロゲン化剤の量のほか、ハロゲン化剤の種類、触媒の種類や量、溶媒の有無、基質濃度、反応温度及び反応時間等により調整できる。アダマンタン環の橋頭位の水素原子のハロゲン原子への置換は、通常、4つのアダマンタン環のうち両端のアダマンタン環から有利に起きると推測される。   The number of halogen atoms introduced into the adamantane ring of the tetraadamantane derivative is not only the amount of the halogenating agent, but also the type of halogenating agent, the type and amount of catalyst, the presence or absence of a solvent, the substrate concentration, the reaction temperature and the reaction time. Etc. can be adjusted. The substitution of the hydrogen atom at the bridge head position of the adamantane ring with a halogen atom is usually assumed to occur advantageously from the adamantane rings at both ends of the four adamantane rings.

なお、前記式(2a)で表されるテトラアダマンタン誘導体は、ハロビアダマンタン誘導体のカップリング反応(クロスカップリング反応を含む)により得ることができ、また、前記ハロビアダマンタン誘導体は、ハロモノアダマンタン誘導体のカップリング反応(クロスカップリング反応を含む)反応により得たビアダマンタン誘導体をハロゲン化することにより製造することができる。カップリング反応及びハロゲン化反応は公知の方法により行うことができる。   The tetraadamantane derivative represented by the formula (2a) can be obtained by a coupling reaction (including a cross-coupling reaction) of a halobiadamantane derivative, and the halobiadamantane derivative is a halomonoadamantane derivative. It can be produced by halogenating a biadamantane derivative obtained by a coupling reaction (including a cross coupling reaction) of a derivative. The coupling reaction and the halogenation reaction can be performed by known methods.

本発明のテトラアダマンタン誘導体において、R1〜R10のうち少なくとも1つがヒドロキシル基であるテトラアダマンタン誘導体は、例えば、前記式(1a)で表されるテトラアダマンタンハライド誘導体を加水分解することにより製造できる。 In the tetraadamantane derivative of the present invention, the tetraadamantane derivative in which at least one of R 1 to R 10 is a hydroxyl group can be produced, for example, by hydrolyzing the tetraadamantane halide derivative represented by the formula (1a). .

加水分解は、酸加水分解、アルカリ加水分解等の通常行われる加水分解法を採用できる。酸加水分解で用いる酸としては、例えば、塩酸、硫酸等の無機酸、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等のスルホン酸類、強酸性陽イオン交換樹脂などが挙げられる。アルカリ加水分解で用いるアルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物などのアルカリ金属含有化合物などが挙げられる。アルカリの使用量及び水の使用量は、ヒドロキシル基の導入数等により適宜選択できる。酸は触媒量用いてもよい。反応は水の存在下で行われるが、反応成分の溶解性を高めるため、反応系に有機溶媒を添加してもよい。有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール等のアルコール類、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類などの水溶性有機溶媒が用いられる。反応温度は、例えば30〜110℃程度である。   For the hydrolysis, a conventionally performed hydrolysis method such as acid hydrolysis or alkali hydrolysis can be employed. Examples of acids used in the acid hydrolysis include inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid, sulfonic acids such as p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, methanesulfonic acid, and trifluoromethanesulfonic acid, and strong acidic cations. Exchange resin etc. are mentioned. Examples of the alkali used in the alkali hydrolysis include alkali metal-containing compounds such as alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide. The amount of alkali used and the amount of water used can be appropriately selected depending on the number of hydroxyl groups introduced. A catalytic amount of the acid may be used. The reaction is carried out in the presence of water, but an organic solvent may be added to the reaction system in order to increase the solubility of the reaction components. Examples of the organic solvent include water-soluble organic solvents such as alcohols such as methanol and ethanol and amides such as N, N-dimethylformamide. The reaction temperature is, for example, about 30 to 110 ° C.

加水分解は、回分式、半回分式、連続式等の何れの方式で行ってもよい。このような加水分解反応により、式(1a)で表されるテトラアダマンタンハライド誘導体のアダマンタン環の橋頭位(R1a〜R10a)のハロゲン原子の少なくとも1つがヒドロキシル基に置き換わった式(1b)で表されるヒドロキシテトラアダマンタン誘導体が生成する。反応生成物は、液性調整、抽出、晶析、洗浄、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の一般的な分離精製手段により分離精製できる。 Hydrolysis may be performed by any method such as a batch method, a semi-batch method, and a continuous method. In such a hydrolysis reaction, in the formula (1b), at least one halogen atom in the bridge head position (R 1a to R 10a ) of the adamantane ring of the tetraadamantane halide derivative represented by the formula (1a) is replaced with a hydroxyl group. The hydroxytetraadamantane derivative represented is produced. The reaction product can be separated and purified by general separation and purification means such as liquidity adjustment, extraction, crystallization, washing, recrystallization, column chromatography and the like.

前記式(1b)で表されるヒドロキシテトラアダマンタン誘導体は、また、前記式(2a)で表されるアダマンタン環の橋頭位に少なくとも1つの水素原子を有するテトラアダマンタン誘導体を酸化することによって製造することもできる。   The hydroxytetraadamantane derivative represented by the formula (1b) is also produced by oxidizing a tetraadamantane derivative having at least one hydrogen atom at the bridge head position of the adamantane ring represented by the formula (2a). You can also.

酸化剤としては、例えば、酸素、クロム酸などを使用できる。酸化剤として酸素を用いる場合、酸素としては純粋な酸素(分子状酸素)を用いてもよく、窒素等の不活性ガスで希釈した酸素や空気を用いてもよい。酸素の使用量は、ヒドロキシル基の導入量等によって異なるが、通常、式(2a)で表されるテトラアダマンタン誘導体1モルに対して0.25モル以上である。酸化剤として酸素を用いる場合、酸化反応は通常、触媒の存在下で行われる。触媒としては、アダマンタン環の橋頭位の酸化反応に触媒作用を示すものであれば特に限定されず、例えば、ナフテン酸コバルト等のコバルト触媒、ナフテン酸マンガン等のマンガン触媒、これらの組み合わせなどが挙げられる。触媒の使用量は広い範囲で選択でき、例えば、式(2a)で表されるテトラアダマンタン誘導体1モルに対して、0.0000001〜1モル、好ましくは0.000001〜0.5モル程度である。   As the oxidizing agent, for example, oxygen, chromic acid or the like can be used. When oxygen is used as the oxidizing agent, pure oxygen (molecular oxygen) may be used as oxygen, or oxygen or air diluted with an inert gas such as nitrogen may be used. The amount of oxygen used varies depending on the amount of hydroxyl group introduced and the like, but is usually 0.25 mol or more per 1 mol of the tetraadamantane derivative represented by the formula (2a). When oxygen is used as the oxidizing agent, the oxidation reaction is usually performed in the presence of a catalyst. The catalyst is not particularly limited as long as it exhibits a catalytic action for the oxidation reaction at the bridge head position of the adamantane ring, and examples thereof include cobalt catalysts such as cobalt naphthenate, manganese catalysts such as manganese naphthenate, and combinations thereof. It is done. The usage-amount of a catalyst can be selected in a wide range, for example, is 0.0000001-1 mol with respect to 1 mol of tetraadamantane derivatives represented by Formula (2a), Preferably it is about 0.000001-0.5 mol. .

酸化反応は溶媒の存在下又は溶媒非存在下で行われる。溶媒としては、例えば、ベンゼンなどの芳香族炭化水素;塩化メチレン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類;t−ブタノール、t−アミルアルコールなどのアルコール;アセトニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル類;酢酸、プロピオン酸などのカルボン酸;N,N−ジメチルホルムアミドなどのアミド類;これらの混合溶媒などが挙げられる。   The oxidation reaction is performed in the presence or absence of a solvent. Examples of the solvent include aromatic hydrocarbons such as benzene; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, 1,2-dichloroethane and dichlorobenzene; alcohols such as t-butanol and t-amyl alcohol; acetonitrile, benzo Nitriles such as nitrile; carboxylic acids such as acetic acid and propionic acid; amides such as N, N-dimethylformamide; and mixed solvents thereof.

反応温度は、例えば30〜250℃、好ましくは60〜200℃程度である。反応速度を高めるため、反応を加圧下で行ってもよい。酸化反応は、回分式、半回分式、連続式等の何れの方式で行ってもよい。   The reaction temperature is, for example, about 30 to 250 ° C, preferably about 60 to 200 ° C. In order to increase the reaction rate, the reaction may be performed under pressure. The oxidation reaction may be performed by any system such as a batch system, a semi-batch system, and a continuous system.

上記の反応により、式(2a)で表される化合物のアダマンタン環の橋頭位(X1〜X10)の水素原子の少なくとも1つがヒドロキシル基に置き換わった式(1b)で表されるヒドロキシテトラアダマンタン誘導体が生成する。反応終了後、反応生成物は、液性調整、抽出、晶析、洗浄、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の一般的な分離精製手段により分離精製できる。 By the above reaction, the hydroxytetraadamantane represented by the formula (1b) in which at least one hydrogen atom at the bridge head position (X 1 to X 10 ) of the adamantane ring of the compound represented by the formula (2a) is replaced with a hydroxyl group A derivative is formed. After completion of the reaction, the reaction product can be separated and purified by general separation and purification means such as liquidity adjustment, extraction, crystallization, washing, recrystallization, column chromatography and the like.

なお、本発明のテトラアダマンタン誘導体のうちアダマンタン環にハロゲン原子又はヒドロキシル基と共に、ハロゲン原子を有していてもよいアルキル基又はハロゲン原子を有していてもよいアルコキシ基を有する化合物において、これらの置換基の導入は本発明のテトラアダマンタン誘導体を製造するどの段階で行ってもよい。すなわち、例えば、モノアダマンタン誘導体をハロゲン化してハロモノアダマンタン誘導体とし、このハロモノアダマンタン誘導体をカップリング反応に付してビアダマンタン誘導体を得、このビアダマンタン誘導体をハロゲン化してハロビアダマンタン誘導体とし、さらにこのハロビアダマンタン誘導体をカップリング反応に付してアダマンタン環の橋頭位に水素原子を有するテトラアダマンタン誘導体とし、このテトラアダマンタン誘導体を上記のようにハロゲン化してハロテトラアダマンタン誘導体を製造するか、このハロテトラアダマンタン誘導体を加水分解するか若しくは前記アダマンタン環の橋頭位に水素原子を有するテトラアダマンタン誘導体を酸化してヒドロキシテトラアダマンタン誘導体を製造する場合、前記モノアダマンタン誘導体、ビアダマンタン誘導体、テトラアダマンタン誘導体、ハロ又はヒドロキシテトラアダマンタン誘導体等のどの段階で前記置換基を導入してもよい。これらの置換基の導入は、公知の方法又は公知の反応を利用することにより行うことができる。   In the tetraadamantane derivative of the present invention, in a compound having an alkyl group which may have a halogen atom or an alkoxy group which may have a halogen atom together with a halogen atom or a hydroxyl group in the adamantane ring, The introduction of the substituent may be performed at any stage for producing the tetraadamantane derivative of the present invention. That is, for example, a monoadamantane derivative is halogenated to form a halomonoadamantane derivative, the halomonoadamantane derivative is subjected to a coupling reaction to obtain a biadamantane derivative, the biadamantane derivative is halogenated to form a halobiadamantane derivative, Further, the halobiadamantane derivative is subjected to a coupling reaction to obtain a tetraadamantane derivative having a hydrogen atom at the bridge head position of the adamantane ring, and the tetraadamantane derivative is halogenated as described above to produce a halotetraadamantane derivative, When the hydroxyadadamantane derivative is produced by hydrolyzing the halotetraadamantane derivative or oxidizing the tetraadamantane derivative having a hydrogen atom at the bridge head position of the adamantane ring, Tan derivatives, biadamantane derivatives, tetra adamantane derivative, may be introduced the substituent at any stage, such as halo or hydroxy tetra adamantane derivative. These substituents can be introduced by using a known method or a known reaction.

式(1)で表されるテトラアダマンタン誘導体は、非常に安定で対称性に優れた炭素骨格であるアダマンタン骨格が4つ直接結合しているとともに、反応性官能基であるハロゲン原子又はヒドロキシル基を有しており、その反応性を利用して例えば重合性基等を容易に導入できることから、耐熱性、耐水性、光学特性、光透過性、低誘電率性、吸水性、密着性などの電気特性、熱特性、機械特性、光学特性及び物理特性などに優れた各種高機能性ポリマー等の機能性材料の原料(例えばモノマーの前駆体)等として用いることができる。   In the tetraadamantane derivative represented by the formula (1), four adamantane skeletons, which are very stable and excellent in symmetry, are directly bonded, and a halogen atom or a hydroxyl group which is a reactive functional group is bonded. For example, it is possible to easily introduce a polymerizable group or the like by utilizing the reactivity, and thus, such as heat resistance, water resistance, optical characteristics, light transmittance, low dielectric constant, water absorption, adhesion, etc. It can be used as a raw material (for example, a precursor of a monomer) of a functional material such as various high-functional polymers having excellent properties, thermal properties, mechanical properties, optical properties, physical properties, and the like.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

製造例1
窒素雰囲気下、3−ブロモ−1,1′−ビアダマンタン11.2g(31.9mmol)、n−オクタン44.6g、ナトリウム0.22g(9.6mmol)の混合溶液を120℃に加熱撹拌した。2時間後、ナトリウム0.66g(28.7mmol)を8時間かけて少しずつ加え、その後、2時間加熱撹拌した。反応混合液を60℃まで冷却し、エタノールを22g加えて30分撹拌した後、熱濾過した。得られた結晶とトルエン60gを80℃で1時間加熱撹拌した後、熱濾過し、得られた結晶を乾燥した。その結果、テトラアダマンタン(=1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン)が6.0g、収率70%で得られた。同定はIR、融点及びDI−MS(ダイレクトマス、直接試料導入法)により行った(参考文献:テトラヘドロンレター、第42巻、2001年、第8645〜8647頁)。
DI-MS-spectrometry:537, 403, 269, 135 m/z [M-] [CI法]
Production Example 1
Under a nitrogen atmosphere, a mixed solution of 11.2 g (31.9 mmol) of 3-bromo-1,1′-biadamantane, 44.6 g of n-octane, and 0.22 g (9.6 mmol) of sodium was heated and stirred at 120 ° C. . After 2 hours, 0.66 g (28.7 mmol) of sodium was added little by little over 8 hours, and then heated and stirred for 2 hours. The reaction mixture was cooled to 60 ° C., 22 g of ethanol was added and stirred for 30 minutes, and then filtered hot. The obtained crystal and 60 g of toluene were heated and stirred at 80 ° C. for 1 hour, and then subjected to hot filtration, and the obtained crystal was dried. As a result, 6.0 g of tetraadamantane (= 1,1 ′: 3 ′, 1 ″: 3 ″, 1 ′ ″-tetraadamantane) was obtained with a yield of 70%. Identification was performed by IR, melting point, and DI-MS (direct mass, direct sample introduction method) (Reference: Tetrahedron Letter, Vol. 42, 2001, pages 8645-8647).
DI-MS-spectrometry: 537, 403, 269, 135 m / z [M -] [CI Method]

製造例2
窒素雰囲気下、3−ブロモ−5,5′,7,7′−テトラメチル−1,1′−ビアダマンタン55g(0.14mol)、n−オクタン440g、ナトリウム1.2g(0.05mol)の混合溶液を110℃に加熱撹拌した。2時間後、ナトリウム3.5g(0.15mol)を8時間かけて少しずつ加え、その後、2時間加熱撹拌した。反応混合液を60℃まで冷却し、エタノールを55g加えて30分撹拌して、熱濾過し、エタノール洗浄した。得られた結晶と水200gを60℃で1時間加熱撹拌した後、熱濾過し、エタノールで洗浄した。その結晶とトルエン525gを60℃で加熱撹拌した後、熱濾過し、結晶を乾燥した。その結果、テトラ(ジメチルアダマンタン)(=3,5,5′,7′,5″,7″,3′′′,5′′′−オクタメチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン)が収率64%で得られた。
IR(KBr):1336, 1359, 1454, 2846, 2894, 2940(cm-1
DI-MS-spectrometry:649, 487, 325, 163 m/z [M-] [EI法]
Production Example 2
Under a nitrogen atmosphere, 3-bromo-5,5 ′, 7,7′-tetramethyl-1,1′-biadamantane 55 g (0.14 mol), n-octane 440 g, sodium 1.2 g (0.05 mol) The mixed solution was heated and stirred at 110 ° C. After 2 hours, 3.5 g (0.15 mol) of sodium was added little by little over 8 hours, and then heated and stirred for 2 hours. The reaction mixture was cooled to 60 ° C., 55 g of ethanol was added and stirred for 30 minutes, filtered hot and washed with ethanol. The obtained crystals and 200 g of water were heated and stirred at 60 ° C. for 1 hour, filtered hot, and washed with ethanol. The crystals and 525 g of toluene were heated and stirred at 60 ° C., and then filtered hot to dry the crystals. As a result, tetra (dimethyladamantane) (= 3, 5, 5 ′, 7 ′, 5 ″, 7 ″, 3 ′ ″, 5 ′ ″-octamethyl-1, 1 ′: 3 ′, 1 ″: 3 ″, 1 ″ ″-tetraadamantane) was obtained with a yield of 64%.
IR (KBr): 1336, 1359, 1454, 2846, 2894, 2940 (cm -1 )
DI-MS-spectrometry: 649, 487, 325, 163 m / z [M -] [EI method]

実施例1
窒素雰囲気下、テトラアダマンタン2.0g(3.7mmol)と臭素16.6g(103.9mmol)の混合溶液を50℃で8時間加熱撹拌した。反応混合液を5℃に冷却し、水を加えた後、亜硫酸水素ナトリウムをゆっくり加え、過剰の臭素を還元した。その後、析出物を濾過し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水、アセトンで順次洗浄し、乾燥した。その結果、下記式で表されるテトラブロモテトラアダマンタン(=3,5′,5″,3′′′−テトラブロモ−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン)が2.3g(2.7mmol)、収率73%で得られた。
IR(KBr):684, 821(C-Br), 1022, 1330, 1344, 1448, 2857, 2908, 2935(cm-1
DI-MS-spectrometry:856, 776, 696, 616, 538, 404, 269, 135 m/z [CI法]

Figure 0004364783
Example 1
Under a nitrogen atmosphere, a mixed solution of 2.0 g (3.7 mmol) of tetraadamantane and 16.6 g (103.9 mmol) of bromine was heated and stirred at 50 ° C. for 8 hours. The reaction mixture was cooled to 5 ° C., water was added, and sodium hydrogen sulfite was slowly added to reduce excess bromine. Thereafter, the precipitate was filtered, washed successively with a saturated aqueous solution of sodium bicarbonate, water and acetone and dried. As a result, tetrabromotetraadamantane (= 3,5 ′, 5 ″, 3 ″ ″-tetrabromo-1,1 ′: 3 ′, 1 ″: 3 ″, 1 ″ ″-tetra represented by the following formula: Adamantane) was obtained in an amount of 2.3 g (2.7 mmol) in a yield of 73%.
IR (KBr): 684, 821 (C-Br), 1022, 1330, 1344, 1448, 2857, 2908, 2935 (cm -1 )
DI-MS-spectrometry: 856, 776, 696, 616, 538, 404, 269, 135 m / z [CI method]
Figure 0004364783

実施例2
窒素雰囲気下、テトラアダマンタン2.0g(3.7mmol)と臭素16.6g(103.9mmol)の混合溶液を50℃で3時間加熱撹拌した。反応混合液を5℃に冷却し、水を加えた後、亜硫酸水素ナトリウムをゆっくり加え、過剰の臭素を還元した。その後、析出物を濾過し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水、アセトンで順次洗浄し、乾燥した。その結果、主成分としてジブロモテトラアダマンタン、その他トリブロモテトラアダマンタン、テトラブロモテトラアダマンタンの混合物2.1gが得られた。
IR(KBr):684, 821(C-Br), 1022, 1330, 1344, 1448, 2857, 2908, 2935(cm-1
[ジブロモテトラアダマンタン]
DI-MS-spectrometry:696, 617, 536, 404, 269, 135 m/z [CI法]
[トリブロモテトラアダマンタン]
DI-MS-spectrometry:776, 696, 617, 536, 404, 269, 135 m/z [CI法]
Example 2
Under a nitrogen atmosphere, a mixed solution of 2.0 g (3.7 mmol) of tetraadamantane and 16.6 g (103.9 mmol) of bromine was heated and stirred at 50 ° C. for 3 hours. The reaction mixture was cooled to 5 ° C., water was added, and sodium hydrogen sulfite was slowly added to reduce excess bromine. Thereafter, the precipitate was filtered, washed successively with a saturated aqueous solution of sodium bicarbonate, water and acetone and dried. As a result, 2.1 g of a mixture of dibromotetraadamantane, tribromotetraadamantane and tetrabromotetraadamantane as main components was obtained.
IR (KBr): 684, 821 (C-Br), 1022, 1330, 1344, 1448, 2857, 2908, 2935 (cm -1 )
[Dibromotetraadamantane]
DI-MS-spectrometry: 696, 617, 536, 404, 269, 135 m / z [CI method]
[Tribromotetraadamantane]
DI-MS-spectrometry: 776, 696, 617, 536, 404, 269, 135 m / z [CI method]

実施例3
窒素雰囲気下、テトラ(ジメチルアダマンタン)2.0g(3.0mmol)と臭素13.7g(86.0mmol)の混合溶液を50℃で8時間加熱撹拌した。反応混合液を5℃に冷却し、水を加えた後、亜硫酸水素ナトリウムをゆっくり加え、過剰の臭素を還元した。その後、析出物を濾過し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水、アセトンで順次洗浄し、乾燥した。その結果、下記式で表されるジブロモテトラ(ジメチルアダマンタン)(=3,3′′′−ジブロモ−5,7,5′,7′,5″,7″,5′′′,7′′′−オクタメチル−1,1′:3′,1″:3″,1′′′−テトラアダマンタン)が2.0g(2.4mmol)、収率79%で得られた。
IR(KBr):736, 838(C-Br), 931, 1338, 1359, 1455, 2850, 2894, 2942(cm-1
DI-MS-spectrometry:808, 728, 649, 487, 325, 161 m/z [CI法]

Figure 0004364783
Example 3
Under a nitrogen atmosphere, a mixed solution of 2.0 g (3.0 mmol) of tetra (dimethyladamantane) and 13.7 g (86.0 mmol) of bromine was heated and stirred at 50 ° C. for 8 hours. The reaction mixture was cooled to 5 ° C., water was added, and sodium hydrogen sulfite was slowly added to reduce excess bromine. Thereafter, the precipitate was filtered, washed successively with a saturated aqueous solution of sodium bicarbonate, water and acetone and dried. As a result, dibromotetra (dimethyladamantane) represented by the following formula (= 3,3 ′ ″-dibromo-5,7,5 ′, 7 ′, 5 ″, 7 ″, 5 ″ ″, 7 ″) ′ -Octamethyl-1,1 ′: 3 ′, 1 ″: 3 ″, 1 ″ ″-tetraadamantane) was obtained in an amount of 2.0 g (2.4 mmol) in a yield of 79%.
IR (KBr): 736, 838 (C-Br), 931, 1338, 1359, 1455, 2850, 2894, 2942 (cm -1 )
DI-MS-spectrometry: 808, 728, 649, 487, 325, 161 m / z [CI method]
Figure 0004364783

実施例4
窒素雰気下、テトラ(ジメチルアダマンタン)2.0g(3.0mmol)と臭素13.7g(86.0mmol)の混合溶液を50℃で2時間加熱撹拌した。反応混合液を5℃に冷却し、水を加えた後、亜硫酸水素ナトリウムをゆっくり加え、過剰の臭素を還元した。その後、析出物を濾過し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水、アセトンで順次洗浄し、乾燥した。その結果、主成分としてモノブロモテトラ(ジメチルアダマンタン)、その他ジブロモテトラ(ジメチルアダマンタン)の混合物1.9gが得られた。
IR(KBr):736, 838, 931, 1338, 1359, 1455, 2850, 2894, 2942(cm-1
DI-MS-spectrometry:728, 649, 487, 325, 161 m/z [CI法]
Example 4
Under a nitrogen atmosphere, a mixed solution of 2.0 g (3.0 mmol) of tetra (dimethyladamantane) and 13.7 g (86.0 mmol) of bromine was heated and stirred at 50 ° C. for 2 hours. The reaction mixture was cooled to 5 ° C., water was added, and sodium hydrogen sulfite was slowly added to reduce excess bromine. Thereafter, the precipitate was filtered, washed successively with a saturated aqueous solution of sodium bicarbonate, water and acetone and dried. As a result, 1.9 g of a mixture of monobromotetra (dimethyladamantane) as a main component and other dibromotetra (dimethyladamantane) was obtained.
IR (KBr): 736, 838, 931, 1338, 1359, 1455, 2850, 2894, 2942 (cm -1 )
DI-MS-spectrometry: 728, 649, 487, 325, 161 m / z [CI method]

Claims (3)

下記式(1)
Figure 0004364783
(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子を有していてもよいアルキル基、ハロゲン原子を有していてもよいアルコキシ基、ハロゲン原子又はヒドロキシル基を示す。但し、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10のうち少なくとも1つはハロゲン原子又はヒドロキシル基である)
で表されるテトラアダマンタン誘導体。
Following formula (1)
Figure 0004364783
(In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 are the same or different and have a hydrogen atom or a halogen atom. An alkyl group which may have a halogen atom, a halogen atom or a hydroxyl group, provided that R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are each a halogen atom or a hydroxyl group)
A tetraadamantane derivative represented by:
下記式(2a)
Figure 0004364783
(式中、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子を有していてもよいアルキル基、ハロゲン原子を有していてもよいアルコキシ基、ハロゲン原子又はヒドロキシル基を示す。但し、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10のうち少なくとも1つは水素原子である)
で表されるテトラアダマンタン誘導体にハロゲン化剤を反応させて、下記式(1a)
Figure 0004364783
(式中、R1a、R2a、R3a、R4a、R5a、R6a、R7a、R8a、R9a、R10aは、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子を有していてもよいアルキル基、ハロゲン原子を有していてもよいアルコキシ基、ハロゲン原子又はヒドロキシル基を示す。但し、R1a、R2a、R3a、R4a、R5a、R6a、R7a、R8a、R9a、R10aのうち少なくとも1つはハロゲン原子である)
で表されるテトラアダマンタンハライド誘導体を得ることを特徴とするテトラアダマンタン誘導体の製造法。
Following formula (2a)
Figure 0004364783
(In the formula, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , X 6 , X 7 , X 8 , X 9 , X 10 are the same or different and have a hydrogen atom or a halogen atom. An alkyl group which may have a halogen atom, a halogen atom or a hydroxyl group, provided that X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , X 6 , X 7 , X 8 , X 9 or X 10 is a hydrogen atom)
A tetraadamantane derivative represented by the formula (1a)
Figure 0004364783
(In the formula, R 1a , R 2a , R 3a , R 4a , R 5a , R 6a , R 7a , R 8a , R 9a , R 10a are the same or different and have a hydrogen atom or a halogen atom. An alkyl group which may have a halogen atom, a halogen atom or a hydroxyl group, provided that R 1a , R 2a , R 3a , R 4a , R 5a , R 6a , R 7a , R 8a , R 9a or R 10a is a halogen atom)
A process for producing a tetraadamantane derivative represented by the formula:
下記式(1a)
Figure 0004364783
(式中、R1a、R2a、R3a、R4a、R5a、R6a、R7a、R8a、R9a、R10aは、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子を有していてもよいアルキル基、ハロゲン原子を有していてもよいアルコキシ基、ハロゲン原子又はヒドロキシル基を示す。但し、R1a、R2a、R3a、R4a、R5a、R6a、R7a、R8a、R9a、R10aのうち少なくとも1つはハロゲン原子である)
で表されるテトラアダマンタンハライド誘導体を加水分解して、下記式(1b)
Figure 0004364783
(式中、R1b、R2b、R3b、R4b、R5b、R6b、R7b、R8b、R9b、R10bは、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子を有していてもよいアルキル基、ハロゲン原子を有していてもよいアルコキシ基、ハロゲン原子又はヒドロキシル基を示す。但し、R1b、R2b、R3b、R4b、R5b、R6b、R7b、R8b、R9b、R10bのうち少なくとも1つはヒドロキシル基である)
で表されるヒドロキシテトラアダマンタン誘導体を得ることを特徴とするテトラアダマンタン誘導体の製造法。
The following formula (1a)
Figure 0004364783
(In the formula, R 1a , R 2a , R 3a , R 4a , R 5a , R 6a , R 7a , R 8a , R 9a , R 10a are the same or different and have a hydrogen atom or a halogen atom. An alkyl group which may have a halogen atom, a halogen atom or a hydroxyl group, provided that R 1a , R 2a , R 3a , R 4a , R 5a , R 6a , R 7a , R 8a , R 9a or R 10a is a halogen atom)
Hydrolysis of a tetraadamantane halide derivative represented by the following formula (1b)
Figure 0004364783
(In the formula, R 1b , R 2b , R 3b , R 4b , R 5b , R 6b , R 7b , R 8b , R 9b , R 10b are the same or different and have a hydrogen atom or a halogen atom. Or an alkyl group optionally having a halogen atom, a halogen atom or a hydroxyl group, provided that R 1b , R 2b , R 3b , R 4b , R 5b , R 6b , R 7b , R 8b , R 9b and R 10b are at least one hydroxyl group)
A process for producing a tetraadamantane derivative characterized by obtaining a hydroxytetraadamantane derivative represented by the formula:
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