(57)【要約】低誘電率かつ高耐熱性を兼ね備えた絶縁膜材料などの原料として有用であるポリアダマンタン構造を有する化合物を提供する。本発明によるポリアダマンタン構造を有する化合物は、一般式（１）で表される。2008114880.tif 000005（式中、Ｒ１〜Ｒ６は互いに独立して、水素原子、重合性官能基、重合性官能基を有する基、又は炭素数１以上２０以下の有機基を示し、同一又は異なるものであってよい。但し、Ｒ１〜Ｒ６のうちの２個以上は、重合性官能基又は重合性官能基を有する基である。ｎは１以上の整数である。）
2008114880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）で表される、ポリアダマンタン構造を有する化合物。
2008114880.tif 000004
（式中、Ｒ１〜Ｒ６は互いに独立して、水素原子、重合性官能基、重合性官能基を有する基、又は炭素数１以上２０以下の有機基を示し、同一又は異なるものであってよい。但し、Ｒ１〜Ｒ６のうちの２個以上は、重合性官能基又は重合性官能基を有する基である。ｎは１以上の整数である。）
【請求項２】
前記ポリアダマンタン構造を有する化合物は、各アダマンタン構造における１位、３位、５位及び７位の少なくとも一部が、アダマンタン構造同士の結合部を除いて、前記重合性官能基又は重合性官能基を有する基、及び炭素数１以上２０以下の有機基で置換されたものである、請求項１に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
【請求項３】
前記重合性官能基は、アルキニル基又はアルケニル基である、請求項１又は２に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
【請求項４】
前記重合性官能基は、エチニル基又はビニル基である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
【請求項５】
前記重合性官能基を有する基は、芳香環を有するものである、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
【請求項６】
前記ポリアダマンタン構造を有する化合物は、一般式（１）において、ｎ＝１又はｎ＝３である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
【請求項７】
前記ポリアダマンタン構造を有する化合物は、１，１’ビアダマンチル骨格又は１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンチル骨格を有するものである、請求項６に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
【請求項８】
前記ポリアダマンタン構造を有する化合物は、前記炭素数１以上２０以下の有機基がメチル基である、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
【請求項９】
前記ポリアダマンタン構造を有する化合物は、７位および７’位が前記重合性官能基を有する基で置換された３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタンである、請求項８に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
【請求項１０】
前記ポリアダマンタン構造を有する化合物は、７位および７’’’位が前記重合性官能基を有する基で置換された３，３’’’，５，５’，５’’，５’’’，７’，７’’−オクタメチル−１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンタンである、請求項８に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
【請求項１１】
前記ポリアダマンタン構造を有する化合物は、前記重合性官能基を有する基がジエチニルフェニル基である、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリアダマンタン構造を有する化合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子材料分野において、半導体デバイスの高集積化、高速化及び高性能化が進むに従い、半導体集積回路の配線間抵抗の増大や電気容量の増大による遅延時間が大きな問題となってきている。この遅延時間を減少させ、半導体デバイスをより高速化させるためには、より低誘電率の絶縁膜を半導体デバイスの回路に用いることが必要である。また、半導体デバイスを製造する工程においては、加熱工程が含まれることから、そのような絶縁膜には高い耐熱性が要求される。よって、電子材料分野においては、低誘電率かつ高耐熱性を兼ね備えた材料の開発が望まれていた。
例えば、特開平５−１２１３９６号公報に開示されているように、絶縁膜用の有機材料として、ポリイミド樹脂等が知られている。しかし、一般的にポリイミド樹脂より構成される樹脂膜は、耐熱性が低い、誘電率が高い、更には吸湿性が高い等の問題があった。そのため、ポリイミド系樹脂膜の用途は、信頼性の問題から、バイポーラ半導体素子などの一部の半導体素子に限られていた。
例えば、特開２００３−２９２８７８号公報に開示されているように、絶縁膜用の有機材料として、アダマンタン化合物およびその重合体が知られている。しかし、このような材料からなる樹脂についても、絶え間ない半導体デバイスの高性能化に応じて、誘電率のより一層の低減が望まれている。
【発明の開示】
【０００３】
本発明は、このような事情のもとで、低誘電率かつ高耐熱性を兼ね備えた絶縁膜材料などの原料として有用であるポリアダマンタン構造を有する化合物を提供するものである。
即ち、本発明は、第（１）項から第（１１）項の発明により達成される。
（１）一般式（１）で表される、ポリアダマンタン構造を有する化合物。
2008114880.tif 000003
（式中、Ｒ１〜Ｒ６は互いに独立して、水素原子、重合性官能基、重合性官能基を有する基、又は炭素数１以上２０以下の有機基を示し、同一又は異なるものであってよい。但し、Ｒ１〜Ｒ６のうちの２個以上は、重合性官能基又は重合性官能基を有する基である。ｎは１以上の整数である。）
（２）前記ポリアダマンタン構造を有する化合物は、各アダマンタン構造における１位、３位、５位及び７位の少なくとも一部が、アダマンタン構造同士の結合部を除いて、前記重合性官能基又は重合性官能基を有する基、及び炭素数１以上２０以下の有機基で置換されたものである、第（１）項に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
（３）前記重合性官能基は、アルキニル基又はアルケニル基である、第（１）項又は第（２）項に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
（４）前記重合性官能基は、エチニル基又はビニル基である、第（１）項乃至第（３）項のいずれか１項に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
（５）前記重合性官能基を有する基は、芳香環を有するものである、第（１）項乃至第（４）項のいずれか１項に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
（６）前記ポリアダマンタン構造を有する化合物は、一般式（１）において、ｎ＝１又はｎ＝３である、第（１）項乃至第（５）項のいずれか１項に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
（７）前記ポリアダマンタン構造を有する化合物は、１，１’−ビアダマンチル骨格又は１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンチル骨格を有するものである、第（６）項に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
（８）前記ポリアダマンタン構造を有する化合物は、前記炭素数１以上２０以下の有機基がメチル基である、第（１）項乃至第（７）項のいずれか１項に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
（９）前記ポリアダマンタン構造を有する化合物は、７位および７’位が前記重合性官能基を有する基で置換された３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタンである、第（８）項に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
（１０）前記ポリアダマンタン構造を有する化合物は、７位および７’’’位が前記重合性官能基を有する基で置換された３，３’’’，５，５’，５’’，５’’’，７’，７’’−オクタメチル−１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンタンである、第（８）項に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
（１１）前記ポリアダマンタン構造を有する化合物は、前記重合性官能基を有する基がジエチニルフェニル基である、第（１）項乃至第（１０）項のいずれか１項に記載のポリアダマンタン構造を有する化合物。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
以下、本発明のポリアダマンタン構造を有する化合物を実施するための最良の形態について説明する。
本発明のポリアダマンタン構造を有する化合物は、一般式（１）で表される化合物であり、アダマンタン構造が複数個連続して結合された構造を有すること、かつ、少なくとも２個以上の重合性官能基を有すること、を特徴とするものである。
本発明のポリアダマンタン構造としては、アダマンタン構造が複数個連続して結合された構造を示すものであり、具体的な構造としては、ビアダマンタン構造、トリアダマンタン構造、テトラアダマンタン構造、ペンタアダマンタン構造、ヘキサアダマンタン構造、ヘプタアダマンタン構造及びオクタアダマンタン構造などが挙げられる。
前記一般式（１）においてｎは１以上の整数であり、即ち、（ｎ＋１）は前記連続して結合されたアダマンタン構造の個数を示すものである。
前記連続して結合されたアダマンタン構造の個数の上限は、特に制限はないが、ポリアダマンタン構造を有する化合物の溶媒への溶解性を考えると、連続して結合されたアダマンタン構造の個数は８個以下、即ちｎは７以下の整数であることが望ましく、好ましくは、連続して結合されたアダマンタン構造の個数は４個以下、即ちｎは３以下の整数であり、更に好ましくは、連続して結合されたアダマンタン構造の個数は２個、即ちｎは１である。
このような、ポリアダマンタン構造の骨格の具体例としては、１，１’−ビアダマンチル骨格、２，２’−ビアダマンチル骨格および１，２’−ビアダマンチル骨格などのビアダマンチル骨格、１，１’：３’，１’’−トリアダマンチル骨格、１，２’：５’，１’’−トリアダマンチル骨格、１，２’：４’，１’’−トリアダマンチル骨格および２，２’：４’，２’’−トリアダマンチル骨格などのトリアダマンチル骨格、１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンチル骨格、１，２’：５’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンチル骨格、１，２’：４’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンチル骨格、１，１’：４’，１’’：４’’，１’’’−テトラアダマンチル骨格および１，１’：３’，１’’：３’’，２’’’−テトラアダマンチル骨格などのテトラアダマンチル骨格及び１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’：３’’’，１’’’’−ペンタアダマンチル骨格、１，１’：４’，１’’：３’’，１’’’：３’’’，１’’’’−ペンタアダマンチル骨格、１，１’：４’，１’’：４’’，１’’’：３’’’，１’’’’−ペンタアダマンチル骨格および１，１’：３’，１’’：４’’，２’’’：５’’’，１’’’’−ペンタアダマンチル骨格などのペンタアダマンチル骨格などが挙げられる。これらの中でも、より耐熱安定性を有する材料を得る上で、１，１’−ビアダマンチル骨格、１，１’：３’，１’’−トリアダマンチル骨格、１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンチル骨格、１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’：３’’’，１’’’’−ペンタアダマンチル骨格などの、それぞれのアダマンタン骨格において１位及び３位が結合されたポリアダマンタン構造の骨格が好ましい。さらに、溶媒への溶解性の面から、１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンチル骨格および１，１’−ビアダマンチル骨格が好ましい。
また、前記一般式（１）において、Ｒ１〜Ｒ６は互いに独立して、水素原子、重合性官能基、重合性官能基を有する基、又は炭素数１以上２０以下の有機基を示し、同一又は異なるものであってよい。また、Ｒ１〜Ｒ６のうちの２個以上が重合性官能基を有する。
前記重合性官能基としては、ラジカル重合性官能基、イオン重合性官能基、配位重合性官能基、光重合性官能基、放射線重合性官能基、プラズマ重合性官能基、グループトランスファー重合性官能基などが挙げられる。
これらの具体例としては、アルキニル基、アルケニル基、シアノ基、カルボニル基、アミノ基、カルボキシル基、ニトロ基などが挙げられる。より誘電率の低い材料を得る上で、ヘテロ原子などを含まないアルキニル基及びアルケニル基が好ましい。
該アルキニル基の具体例としては、エチニル基及び１，３−ブタジイニル基などの無置換アルキニル基、鎖状脂肪族置換アルキニル基、環状脂肪族置換アルキニル基及び芳香族置換アルキニル基などが挙げられる。前記鎖状脂肪族置換アルキニル基としては、１−プロピニル基、１−ブチニル基、１−ヘキシニル基及び１−デシニル基などの鎖状脂肪族置換エチニル基などが挙げられ、前記環状脂肪族置換アルキニル基としては、シクロヘキシルエチニル基及びビシクロ［２，２，１］ヘプチルエチニル基などの環状脂肪族置換エチニル基などが挙げられ、前記芳香族置換アルキニル基としては、フェニルエチニル基、トリルエチニル基、キシリルエチニル基、ナフチルエチニル基及びアントラセニルエチニル基などの芳香族置換エチニル基などが挙げられるが、これらに限定されない。
該アルケニル基の具体例としては、ビニル基及び１，３−ブタジエニル基などの無置換アルケニル基、鎖状脂肪族置換アルケニル基、環状脂肪族置換アルケニル基及び芳香族置換アルケニル基などが挙げられる。前記鎖状脂肪族置換アルケニル基としては、１−プロペニル基、１−ブテニル基、１−ヘキセニル基及び１−デセニル基などの鎖状脂肪族置換ビニル基などが挙げられ、前記環状脂肪族置換アルケニル基としては、２−シクロヘキシルビニル基及び２−（ビシクロ［２，２，１］ヘプチル）ビニル基などの環状脂肪族置換ビニル基などが挙げられ、前記芳香族置換アルケニル基としては、スチリル基、２−トリルビニル基、２−キシリルビニル基、２−ナフチルビニル基及び２−アントラセニルビニル基などの芳香族置換ビニル基などが挙げられるが、これらに限定されない。
これらの中でも、より耐熱性の高い材料を得る上で、反応性が高いエチニル基及びビニル基がさらに好ましい。
前記重合性官能基を有する基としては、前記重合性官能基と、前記重合性官能基とアダマンタン構造とを連結する芳香族基とで構成されるものが挙げられる。
前記芳香族基を構成する芳香族環としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、芳香族環が４個以上の多環式芳香族環、及び、フルオレン、並びに、これらが結合した芳香族環などが挙げられる。
前記重合性官能基を有する基の具体例としては、前記アルキニル基と前記芳香族基とで構成される基として、エチニルフェニル基、ヘキシニルフェニル基、シクロヘキシルエチニルフェニル基、フェニルエチニルフェニル基及びナフチルエチニルフェニル基などのアルキニルフェニル基；ジエチニルフェニル基、ジヘキシニルフェニル基、ビス（シクロヘキシルエチニル）フェニル基、ビス（フェニルエチニル）フェニル基及びビス（ナフチルエチニル）フェニル基などのジアルキニルフェニル基；エチニルナフチル基、ヘキシニルナフチル基、フェニルエチニルナフチル基及びナフチルエチニルナヒチル基などのアルケニルナフチル基；ジエチニルナフチル基、ジヘキシニルナフチル基、ビス（フェニルエチニル）ナフチル基及びビス（ナフチルエチニル）ナフチル基などのジアルキニルナフチル基；などの基が挙げられ、前記アルケニル基と前記芳香族基とで構成される基として、ビニルフェニル基、ヘキセニルフェニル基、スチリルフェニル基及びナフチルビニルフェニル基などのアルケニルフェニル基；ジビニルフェニル基、ジヘキセニルフェニル基、ジスチリルフェニル基及びビス（ナフチルビニル）フェニル基などのジアルケニルフェニル基；ビニルナフチル基、ヘキセニルナフチル基、スチリルナフチル基及びナフチルビニルナフチル基などのアルケニルナフチル基；ジビニルナフチル基、ジヘキセニルナフチル基、ジスチリルナフチル基及びビス（ナフチルビニル）ナフチル基などのジアルケニルナフチル基；などが挙げられるが、これらに限定されない。なお、上記芳香族基中の水素原子は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基及びｔ−ブチル基などの炭素数１〜５のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基及びｔ−ブトキシ基などの炭素数１〜５のアルコキシ基で置換されていてもよい。前記前記重合性官能基を有する基の中でも、より耐熱安定性の高い材料を得る上で、ジエチニルフェニル基が好ましい。
前記一般式（１）における炭素数１以上２０以下の有機基としては、鎖状脂肪族基、環状脂肪族基、芳香族基などが挙げられる。前記鎖状脂肪族基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、デシル基、イソプロピル基及びネオペンチル基などが挙げられる。前記環状脂肪族基としては、シクロヘキシル基及びビシクロ［２，２，１］ヘプチル基などが挙げられる。前記芳香族基として、これを構成する芳香環としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、並びに、これらが結合した芳香環などが挙げられる。
なお、上記芳香族基中の水素原子は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基及びｔ−ブチル基などの炭素数１〜５のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基及びｔ−ブトキシ基などの炭素数１〜５のアルコキシ基で置換されていてもよい。前記炭素数１以上２０以下の有機基の中でも、より耐熱安定性の高い材料を得る上で、メチル基が好ましい。
本発明のポリアダマンタン構造を有する化合物は、より耐熱安定性の高い材料を得る上で、各アダマンタン構造における１位、３位、５位及び７位の少なくとも一部が、アダマンタン構造同士の結合部を除いて、前記重合性官能基又は重合性官能基を有する基、及び炭素数１以上２０以下の有機基で置換されたものであることが好ましい。
これらの中でも、１，１’−ビアダマンチル骨格の３位、３’位、５位、５’位、７位、７’位の全てが、重合性官能基又は重合性官能基を有する基、及び炭素数１以上２０以下の有機基で置換されている化合物、１，１’：３’，１’’−トリアダマンチル骨格の３位、３’’位、５位、５’位、５’’位、７位、７’位、７’’位の全てが、重合性官能基又は重合性官能基を有する基、及び炭素数１以上２０以下の有機基で置換されている化合物、１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンチル骨格の３位、３’’’位、５位、５’位、５’’位、５’’’位、７位、７’位、７’’位、７’’’位の全てが、重合性官能基又は重合性官能基を有する基、及び炭素数１以上２０以下の有機基で置換されている化合物などがさらに好ましい。
また、これらの中でも、重合性官能基または重合性官能基を有する基を２個有するものとしては、１，１’−ビアダマンチル骨格の７’位および７’’位が重合性官能基または重合性官能基を有する基で置換され、更に、３位、３’位、５位、５’位の全てが炭素数１以上２０以下の有機基で置換されている化合物、１，１’：３’，１’’−トリアダマンチル骨格の７位および７’’位が重合性官能基または重合性官能基を有する基で置換され、更に、３位、３’’位、５位、５’位、５’’位、７’位の全てが炭素数１以上２０以下の有機基で置換されている化合物、１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンチル骨格の７位および７’’’位が重合性官能基または重合性官能基を有する基で置換され、更に、３位、３’’’位、５位、５’位、５’’位、５’’’位、７’位、７’’位の全てが炭素数１以上２０以下の有機基で置換されている化合物、などが好ましい。前記炭素数１以上２０以下の有機基としては、より耐熱安定性の高い材料を得る上で、メチル基が好ましい。
そのような２個以上の重合性官能基を有する複数個のアダマンタン構造を有する化合物の具体例としては、例えば、ジエチニルビアダマンタン、テトラエチニルビアダマンタン、ヘキサエチニルビアダマンタン、ビス（エチニルフェニル）ビアダマンタン、テトラキス（エチニルフェニル）ビアダマンタン、ヘキサキス（エチニルフェニル）アダマンタン、ビス（フェニルエチニルフェニル）ビアダマンタン、テトラキス（フェニルエチニルフェニル）ビアダマンタン、ヘキサキス（フェニルエチニルフェニル）ビアダマンタン、ビス（プロピニルフェニル）ビアダマンタン、テトラキス（プロピニルフェニル）ビアダマンタン、ヘキサキス（プロピニルフェニル）ビアダマンタン、（ジエチニルフェニル）ビアダマンタン、ビス（ジエチニルフェニル）ビアダマンタン、テトラキス（ジエチニルフェニル）ビアダマンタン、ヘキサキス（ジエチニルフェニル）ビアダマンタン）、［ビス（フェニルエチニル）フェニル］ビアダマンタン、ビス［ビス（フェニルエチニル）フェニル］ビアダマンタン、テトラキス［ビス（フェニルエチニル）フェニル］ビアダマンタン、ヘキサキス［ビス（フェニルエチニル）フェニル］ビアダマンタン、（ジプロピニルフェニル）ビアダマンタン、ビス（ジプロピニルフェニル）ビアダマンタン、テトラキス（ジプロピニルフェニル）ビアダマンタン、ヘキサキス（ジプロピニルフェニル）ビアダマンタン、などの２個以上のアルキニル基を有するビアダマンタン化合物；ジエチニルテトラアダマンタン、テトラエチニルテトラアダマンタン、ヘキサエチニルテトラアダマンタン、オクタエチニルテトラアダマンタン、ビス（エチニルフェニル）テトラアダマンタン、テトラキス（エチニルフェニル）テトラアダマンタン、ヘキサキス（エチニルフェニル）アダマンタン、オクタキス（エチニルフェニル）アダマンタン、ビス（フェニルエチニルフェニル）テトラアダマンタン、テトラキス（フェニルエチニルフェニル）テトラアダマンタン、ヘキサキス（フェニルエチニルフェニル）テトラアダマンタン、オクタキス（フェニルエチニルフェニル）テトラアダマンタン、ビス（プロピニルフェニル）テトラアダマンタン、テトラキス（プロピニルフェニル）テトラアダマンタン、ヘキサキス（プロピニルフェニル）テトラアダマンタン、オクタキス（プロピニルフェニル）テトラアダマンタン、（ジエチニルフェニル）テトラアダマンタン、ビス（ジエチニルフェニル）テトラアダマンタン、テトラキス（ジエチニルフェニル）テトラアダマンタン、ヘキサキス（ジエチニルフェニル）テトラアダマンタン）、オクタキス（ジエチニルフェニル）テトラアダマンタン）、［ビス（フェニルエチニル）フェニル］テトラアダマンタン、ビス［ビス（フェニルエチニル）フェニル］テトラアダマンタン、テトラキス［ビス（フェニルエチニル）フェニル］テトラアダマンタン、ヘキサキス［ビス（フェニルエチニル）フェニル］テトラアダマンタン、オクタキス［ビス（フェニルエチニル）フェニル］テトラアダマンタン、（ジプロピニルフェニル）テトラアダマンタン、ビス（ジプロピニルフェニル）テトラアダマンタン、テトラキス（ジプロピニルフェニル）テトラアダマンタン、ヘキサキス（ジプロピニルフェニル）テトラアダマンタン、オクタキス（ジプロピニルフェニル）テトラアダマンタン、などの２個以上のアルキニル基を有するテトラアダマンタン化合物；ジエチニルヘキサアダマンタン、テトラエチニルヘキサアダマンタン、ヘキサエチニルヘキサアダマンタン、オクタエチニルヘキサアダマンタン、ビス（エチニルフェニル）ヘキサアダマンタン、テトラキス（エチニルフェニル）ヘキサアダマンタン、ヘキサキス（エチニルフェニル）アダマンタン、オクタキス（エチニルフェニル）アダマンタン、ビス（フェニルエチニルフェニル）ヘキサアダマンタン、テトラキス（フェニルエチニルフェニル）ヘキサアダマンタン、ヘキサキス（フェニルエチニルフェニル）ヘキサアダマンタン、オクタキス（フェニルエチニルフェニル）ヘキサアダマンタン、ビス（プロピニルフェニル）ヘキサアダマンタン、テトラキス（プロピニルフェニル）ヘキサアダマンタン、ヘキサキス（プロピニルフェニル）ヘキサアダマンタン、オクタキス（プロピニルフェニル）ヘキサアダマンタン、（ジエチニルフェニル）ヘキサアダマンタン、ビス（ジエチニルフェニル）ヘキサアダマンタン、テトラキス（ジエチニルフェニル）ヘキサアダマンタン、ヘキサキス（ジエチニルフェニル）ヘキサアダマンタン）、オクタキス（ジエチニルフェニル）ヘキサアダマンタン）、［ビス（フェニルエチニル）フェニル］ヘキサアダマンタン、ビス［ビス（フェニルエチニル）フェニル］ヘキサアダマンタン、テトラキス［ビス（フェニルエチニル）フェニル］ヘキサアダマンタン、ヘキサキス［ビス（フェニルエチニル）フェニル］ヘキサアダマンタン、オクタキス［ビス（フェニルエチニル）フェニル］ヘキサアダマンタン、（ジプロピニルフェニル）ヘキサアダマンタン、ビス（ジプロピニルフェニル）ヘキサアダマンタン、テトラキス（ジプロピニルフェニル）ヘキサアダマンタン、ヘキサキス（ジプロピニルフェニル）ヘキサアダマンタン、オクタキス（ジプロピニルフェニル）ヘキサアダマンタン、などの２個以上のアルキニル基を有するヘキサアダマンタン化合物；ジビニルビアダマンタン、テトラビニルビアダマンタン、ヘキサビニルビアダマンタン、ビス（ビニルフェニル）ビアダマンタン、テトラキス（ビニルフェニル）ビアダマンタン、ヘキサキス（ビニルフェニル）ビアダマンタン、ビス（スチリルフェニル）ビアダマンタン、テトラキス（スチリルフェニル）ビアダマンタン、ヘキサキス（スチリルフェニル）ビアダマンタン、ビス（プロペニルフェニル）ビアダマンタン、テトラキス（プロペニルフェニル）ビアダマンタン、ヘキサキス（プロペニルフェニル）ビアダマンタン、（ジビニルフェニル）ビアダマンタン、ビス（ジビニルフェニル）ビアダマンタン、テトラキス（ジビニルフェニル）ビアダマンタン、ヘキサキス（ジビニルフェニル）ビアダマンタン、（ジスチリルフェニル）ビアダマンタン、ビス（ジスチリルフェニル）ビアダマンタン、テトラキス（ジスチリルフェニル）ビアダマンタン、ヘキサキス（ジスチリルフェニル）ビアダマンタン、（ジプロペニルフェニル）ビアダマンタン、ビス（ジプロペニルフェニル）ビアダマンタン、テトラキス（ジプロペニルフェニル）ビアダマンタン、ヘキサキス（ジプロペニルフェニル）ビアダマンタン、などの２個以上のアルケニル基を有するビアダマンタン化合物；ジビニルテトラアダマンタン、テトラビニルテトラアダマンタン、ヘキサビニルテトラアダマンタン、ビス（ビニルフェニル）テトラアダマンタン、テトラキス（ビニルフェニル）テトラアダマンタン、ヘキサキス（ビニルフェニル）テトラアダマンタン、ビス（スチリルフェニル）テトラアダマンタン、テトラキス（スチリルフェニル）テトラアダマンタン、ヘキサキス（スチリルフェニル）テトラアダマンタン、ビス（プロペニルフェニル）テトラアダマンタン、テトラキス（プロペニルフェニル）テトラアダマンタン、ヘキサキス（プロペニルフェニル）テトラアダマンタン、（ジビニルフェニル）テトラアダマンタン、ビス（ジビニルフェニル）テトラアダマンタン、テトラキス（ジビニルフェニル）テトラアダマンタン、ヘキサキス（ジビニルフェニル）テトラアダマンタン、（ジスチリルフェニル）テトラアダマンタン、ビス（ジスチリルフェニル）テトラアダマンタン、テトラキス（ジスチリルフェニル）テトラアダマンタン、ヘキサキス（ジスチリルフェニル）テトラアダマンタン、（ジプロペニルフェニル）テトラアダマンタン、ビス（ジプロペニルフェニル）テトラアダマンタン、テトラキス（ジプロペニルフェニル）テトラアダマンタン、ヘキサキス（ジプロペニルフェニル）テトラアダマンタン、などの２個以上のアルケニル基を有するテトラアダマンタン化合物；ジビニルヘキサアダマンタン、テトラビニルヘキサアダマンタン、ヘキサビニルヘキサアダマンタン、オクタビニルヘキサアダマンタン、ビス（ビニルフェニル）ヘキサアダマンタン、テトラキス（ビニルフェニル）ヘキサアダマンタン、ヘキサキス（ビニルフェニル）ヘキサアダマンタン、オクタキス（ビニルフェニル）ヘキサアダマンタン、ビス（スチリルフェニル）ヘキサアダマンタン、テトラキス（スチリルフェニル）ヘキサアダマンタン、ヘキサキス（スチリルフェニル）ヘキサアダマンタン、オクタキス（スチリルフェニル）ヘキサアダマンタン、ビス（プロペニルフェニル）ヘキサアダマンタン、テトラキス（プロペニルフェニル）ヘキサアダマンタン、ヘキサキス（プロペニルフェニル）ヘキサアダマンタン、オクタキス（プロペニルフェニル）ヘキサアダマンタン、（ジビニルフェニル）ヘキサアダマンタン、ビス（ジビニルフェニル）ヘキサアダマンタン、テトラキス（ジビニルフェニル）ヘキサアダマンタン、ヘキサキス（ジビニルフェニル）ヘキサアダマンタン、オクタキス（ジビニルフェニル）ヘキサアダマンタン、（ジスチリルフェニル）ヘキサアダマンタン、ビス（ジスチリルフェニル）ヘキサアダマンタン、テトラキス（ジスチリルフェニル）ヘキサアダマンタン、ヘキサキス（ジスチリルフェニル）ヘキサアダマンタン、オクタキス（ジスチリルフェニル）ヘキサアダマンタン、（ジプロペニルフェニル）ヘキサアダマンタン、ビス（ジプロペニルフェニル）ヘキサアダマンタン、テトラキス（ジプロペニルフェニル）ヘキサアダマンタン、ヘキサキス（ジプロペニルフェニル）ヘキサアダマンタン、オクタキス（ジプロペニルフェニル）ヘキサアダマンタン、などの２個以上のアルケニル基を有するヘキサアダマンタン化合物；などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。ここでは、前記ポリアダマンタン構造を有する化合物として、ｎが１、３、５である場合を挙げたが、ｎが他の数値となる他のポリアダマンタン構造を有する化合物であっても同様である。また、重合性官能基、重合性官能基を有する基及び炭素数１以上２０以下の有機基についても、ここに挙げた具体例以外の基を、それぞれ、置き換えたものを挙げることができる。
本発明の一般式（１）で表されるポリアダマンタン構造を有する化合物の製造方法について、説明する。
前記ポリアダマンタン構造を有する化合物の製造方法の代表例としては、一般的に、まず、ブロモアダマンタンを出発原料として、複数個の連続したアダマンタン構造を有するポリアダマンタン化合物を合成する。次いで、前記ポリアダマンタン化合物において、重合性官能基を置換する位置をブロモ化した化合物を合成する。次いで、前記ブロモ化した位置に、重合性官能基を置換して、重合性官能基を有するポリアダマンタン構造を有する化合物を得ることができる。
本発明のポリアダマンタン構造を有する化合物の製造方法について、具体例を挙げて説明する。
２個以上のアルキニル基を有する複数個の連続したアダマンタン構造を有する化合物の製造例としては、まず、ブロモアダマンタンを出発原料とし、Ｊｏｕｎａｌ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ：  ＰａｒｔＡ：  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，  ２００４，  ４２，  １４４−１５０を参考にして、ビアダマンタン、テトラアダマンタンなどの複数個の連続したアダマンタン化合物を合成する。次いで、これを用いて、Ｒｕｓｓｉａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗｓ  １９９９，  ６８，  １００１−１０２０を参考にして、ジブロモビアダマンタン、テトラブロモビアダマンタン及びジブロモテトラアダマンタンなどの２箇所以上がブロモ化された複数個の連続したアダマンタン化合物を合成する。次いで、これを用いて、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  １９９１，２４，５２６１−５２６５を参考にして、ブロモエテン、２−ブロモプロペン及びα‐ブロモスチレンなどの所望の置換ビニルブロミドと反応させた後、カリウムｔｅｒｔ−ブトキシドなどの塩基を用いた脱離反応をすることで、ジエチニルビアダマンタン、ジプロピニルビアダマンタン、ビス（フェニルエチニル）ビアダマンタン、テトラエチニルビアダマンタン及びジビニルテトラアダマンタンなどの２個以上のアルキニル基を有するポリアダマンタン構造を有する化合物を合成することができる。
次に、２個以上のアルケニル基を有するポリアダマンタン構造を有する化合物の製造例としては、上記で得られた２個以上のアルキニル基を有する複数個の連続したアダマンタン構造を有する化合物のアセチレン結合をヒドリド還元、接触還元することで、２個以上のアルケニル基を有するポリアダマンタン構造を有する化合物を合成することができる。
次に、アルキニル化された芳香族基で置換されたポリアダマンタン構造を有する化合物の製造例としては、まず、ブロモアダマンタンを出発原料とし、Ｊｏｕｎａｌ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ：  Ｐａｒｔ  Ａ：  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，  ２００４，  ４２，  １４４−１５０を参考にして、ビアダマンタン及びテトラアダマンタンなどのポリアダマンタン化合物を合成する。次いで、これを用いて、Ｒｕｓｓｉａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗｓ  １９９９，  ６８，  １００１−１０２０を参考にして、ビス（ブロモフェニル）ビアダマンタン、ビス（ジブロモフェニル）ビアダマンタン及びビス（ジブロモフェニル）テトラアダマンタンなどのブロモ化された芳香族で置換されたポリアダマンタン化合物を合成する。次いで、これを用いて、エチニルベンゼン、１−ヘキシン及びトリメチルシリルアセチレンなどの所望の末端アセチレンと反応させることで、ビス（フェニルエチニルフェニル）ビアダマンタン、ビス（トリメチルシリルエチニルフェニル）ビアダマンタン、ビス［ビス（フェニルエチニル）フェニル］ビアダマンタン、ビス［ジ（１−ヘキシニル）フェニル］ビアダマンタン、ビス［ビス（トリメチルシリルエチニル）フェニル］ビアダマンタン、ビス［ビス（フェニルエチニル）フェニル］テトラアダマンタン及びビス［ビス（トリメチルシリルエチニル）フェニル］ビアダマンタンなどのアルキニル化された芳香族基で置換されたポリアダマンタン構造を有する化合物を合成することができる。
また、トリメチルシリルエチニル化された芳香族基を有するポリアダマンタン構造を有する化合物を、塩基存在下、脱トリメチルシリル化することで、ビス（エチニルフェニル）ビアダマンタン、ビス（ジエチニルフェニル）ビアダマンタン、ビス（ジエチニルフェニル）テトラアダマンタンなどのエチニル化された芳香族基で置換されたポリアダマンタン構造を有する化合物を合成することができる。
次に、アルケニル化された芳香族基で置換されたポリアダマンタン構造を有する化合物の製造例としては、上記で得られたアルキニル化された芳香族基で置換された複数個の連続したアダマンタン構造を有する化合物のアセチレン結合をヒドリド還元、接触還元などの還元することで、アルケニル化された芳香族基で置換されたポリアダマンタン構造を有する化合物を合成することができる。
なお、前記一般式（１）におけるＲとして、炭素数１以上２０以下の有機基が置換された化合物としては、上記の製造例において、出発原料に用いたブロモアダマンタンの代わりに、前記炭素数１以上２０以下の置換基で置換されたブロモアダマンタン、例えば、ブロモ−メチルアダマンタン、ブロモ−ジメチルアダマンタン、ブロモ−エチルアダマンタン、ブロモ−プロピルアダマンタンなどのアルキル基で置換されたブロモアダマンタンを用いることで、２個以上の重合性官能基を有するアルキル基で置換されたポリアダマンタン構造を有する化合物を合成することができる。
本発明のポリアダマンタン構造を有する化合物は、加熱及び／活性放射線照射による重合、ラジカル開始剤を用いたラジカル重合などの公知の重合方法により、前記重合性官能基を反応させたプレポリマーや樹脂などの重合体を形成することができる。このようなポリアダマンタン構造を有する化合物及びその重合体は、低誘電率かつ高耐熱性を兼ね備えた材料などとして、例えば、半導体デバイスなどの絶縁膜用材料などとして用いることができる。具体例としては、本発明のポリアダマンタン構造を有する化合物等をワニス化し、塗膜を形成し、熱処理及び／又は活性放射線照射処理をして樹脂膜とすることができる。また、本発明のポリアダマンタン構造を有する化合物等にポリイミド樹脂、ポリキノキサリン樹脂及びポリベンゾオキサゾール樹脂等の樹脂を混合したものをワニス化し、塗膜を形成し、熱処理及び／又は活性放射線照射処理をして樹脂膜とすることができる。さらには、本発明のポリアダマンタン構造を有する化合物等をポリイミド樹脂、ポリキノキサリン樹脂及びポリベンゾオキサゾール樹脂等の樹脂骨格に組み入れて、当該樹脂の特性向上に利用することもできる。
【実施例】
【０００５】
以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
なお、下記実施例における評価は、次のようにして行った。
（１）質量分析（ＭＳ）：日本電子（株）製ＪＭＳ−７００型を用いてフィールド脱着法で測定した。
（２）元素分析：ＰＥＲＫＩＮ  ＥＬＭＥＲ社製２４００型を用いて測定した。
（３）比誘電率：日本エス・エス・エム（株）製自動水銀プローブＣＶ測定装置ＳＳＭ４９５を用いて、温度２２℃、湿度４５％の雰囲気下において、下記で得られた測定用試料を熱硬化させて作製した皮膜（膜厚１μｍ）の比誘電率を測定した。皮膜は、測定用試料とＮ−メチルピロリドンからなるコーティングワニスを、スピンコート法により、シリコンウエハ上に塗布して、均一な膜厚とした後、１５０℃で１０分間加熱乾燥させ、更に、窒素を流入して酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に制御したオーブンを用いて、４００℃で６０分間加熱したものを用いた。
（４）耐熱性：セイコーインスツルメンツ（株）製ＴＧ／ＤＴＡ６２００を用いて、上記皮膜を回収して得た粉末を、窒素ガス２００ｍＬ／分フロー下、４００℃で１時間加熱した際の質量減少量を測定した。
（合成例１）７，７’−ジブロモ−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタンの合成
温度計、撹拌機および還流管を備えた４つ口の１０００ｍＬフラスコに、金属ナトリウム１４ｇ（０．６ｍｏｌ）とｎ−オクタン６００ｍｌを入れ、内温を０℃に冷やした。激しく撹拌しながら、ｎ−オクタン３００ｍｌに予め溶解した１−ブロモ−３，５−ジメチルアダマンタン７３．０ｇ（０．３ｍｏｌ）を徐々に滴下した。滴下中、内温は、０℃〜５℃に保った。滴下終了後、温度が上昇しなくなったら、引き続き１時間反応を続けた。その後、反応液を冷水約１５００ｍＬに注いで、粗生成物を濾別し、純水で洗い、乾燥した。更に粗生成物を、熱ヘキサンにより、再結晶した。得られた再結晶物を、減圧乾燥することにより、生成物７８．２ｇを得た。
ＩＲ分析によりＢｒ基の吸収（６９０−５１５ｃｍ−１付近）が消失し、質量分析による分子量が３２６である結果より、生成物が３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタンであることが示された。
次に、温度計、撹拌機および還流管を備えた４つ口の２０００ｍＬフラスコに、四塩化炭素７００ｍＬ、臭素３５ｇ（０．２２ｍｏｌ）を入れ、撹拌しながら、上記で得た３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン６５．２ｇ（０．２ｍｏｌ）を、少量ずつ添加した。添加中、内温は２０℃〜３０℃に保った。添加終了後、温度が上昇しなくなったら、引き続き１時間反応を続けた。その後、反応液を冷水約２０００ｍＬに注いで、粗生成物を濾別し、純水で洗い、乾燥した。粗生成物を、熱エタノールにより再結晶した。得られた再結晶物を、減圧乾燥することにより、生成物６５．０ｇを得た。
ＩＲ分析によりブロモ基の吸収が６９０〜５１５ｃｍ−１に見られること、質量分析による分子量が４８２である結果より、生成物が７，７’−ジブロモ−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタンであることが示された。
（合成例２）３，３’，５，５’−テトラブロモ−１，１’−ビアダマンタンの合成
合成例１において、１−ブロモ−３，５−ジメチルアダマンタン７３．０ｇ（０．３ｍｏｌ）を１−ブロモアダマンタン６４．５ｇ（０．３ｍｏｌ）に、そして臭素３５ｇ（０．２２ｍｏｌ）を臭素７０ｇ（０．４４ｍｏｌ）に変更したことを除き、合成例１と同様にして、３，３’，５，５’−テトラブロモ−１，１’−ビアダマンタン４０ｇを得た。
ＩＲ分析によりブロモ基の吸収が６９０〜５１５ｃｍ−１に見られること、質量分析による分子量が５８２である結果より、生成物が３，３’，５，５’−テトラブロモ−１，１’−ビアダマンタンであることが示された。
（合成例３）７，７’’’−ジブロモ−３，３’’’，５，５’，５’’，５’’’，７’，７’’−オクタメチル−１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンタンの合成
合成例１において、臭素３５ｇ（０．２２ｍｏｌ）を臭素１７．５ｇ（０．１１ｍｏｌ）に変更したことを除き、合成例１と同様にして、７−ブロモ−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン４０ｇを得た。
続いて、合成例１において、１−ブロモ−３，５−ジメチルアダマンタン７３．０ｇ（０．３ｍｏｌ）を上記７−ブロモ−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン４０ｇに変更したことを除き、合成例１と同様にして、７，７’’’−ジブロモ−３，３’’’，５，５’，５’’，５’’’，７’，７’’−オクタメチル−１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンタン２０ｇを得た。
ＩＲ分析によりブロモ基の吸収が６９０〜５１５ｃｍ−１に見られること、質量分析による分子量が８０６である結果より、生成物が７，７’’’−ジブロモ−３，３’’’，５，５’，５’’，５’’’，７’，７’’−オクタメチル−１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンタンであることが示された。
（合成例４）３，３’’’−ジブロモ−１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンタンの合成
合成例１において、１−ブロモ−３，５−ジメチルアダマンタン７３．０ｇ（０．３ｍｏｌ）を１−ブロモアダマンタン６４．５ｇ（０．３ｍｏｌ）に、そして臭素３５ｇ（０．２２ｍｏｌ）を臭素１７．５ｇ（０．１１ｍｏｌ）に変更したことを除き、合成例１と同様にして、７−ブロモ−１，１’−ビアダマンタン３５ｇを得た。
続いて、合成例１において、１−ブロモ−３，５−ジメチルアダマンタン７３．０ｇ（０．３ｍｏｌ）を上記７−ブロモ−１，１’−ビアダマンタン３５ｇに変更したことを除き、合成例１と同様にして、３，３’’’−ジブロモ−１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンタン２０ｇを得た。
ＩＲ分析によりブロモ基の吸収が６９０〜５１５ｃｍ−１に見られること、質量分析による分子量が６９４である結果より、生成物が３，３’’’−ジブロモ−１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンタンであることが示された。
（実施例１）
［７，７’−ジエチニル−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタンの合成］
１Ｌフラスコに、合成例１で得られた７，７’−ジブロモ−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン５０ｇ（１０３ｍｍｏｌ）、ブロモエテン２７ｍｌ（３８８ｍｍｏｌ）、ジクロロメタン５００ｍｌ及び攪拌子を投入し、窒素気流下、−１５℃で攪拌しながら、塩化アルミニウム（ＩＩＩ）４．６（３３ｍｍｏｌ）少量ずつ添加した。添加終了後、−１５℃で１時間攪拌した後、−１５℃でイオン交換水２０ｍｌを加えた。反応液を２ｍｏｌ／Ｌ塩酸水溶液２００ｍｌに投入し、水層を分液除去、溶媒を減圧除去して得られた固体を減圧乾燥させることで、７，７’−ビス（２，２−ジブロモエチル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン６３．４ｇ（９０．９ｍｍｏｌ；収率８８．２％）を得た。
次に、２Ｌナスフラスコに、上記で得た７，７’−ビス（２，２’−ジブロモエチル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン６３．４ｇ（９０．９ｍｍｏｌ）、ジメチルスルホキシド１Ｌ及び攪拌子を投入し、窒素気流下、室温で攪拌しながら、カリウムｔｅｒｔ−ブトキシド２８ｇ（２５０ｍｍｏｌ）を添加した。添加終了後、室温で４８時間攪拌した。反応液をイオン交換水１Ｌに投入し、水層を分液除去、溶媒を減圧除去して得られた固体を減圧乾燥させることで、７，７’−ジエチニル−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン３１．５ｇ（８４．１ｍｍｏｌ；収率９２．５％）を得た。
以下に、外観、質量分析及び元素分析の結果を示す。これらのデータは、得られた化合物が目的物であることを示している。
外観：薄黄色固体
ＭＳ（ＦＤ）（ｍ／ｚ）：３７４（Ｍ＋）
元素分析：理論値（／％）：Ｃ，８９．７８；Ｈ，１０．２２；、実測値（／％）：Ｃ，８９．８４；Ｈ，１０．１６
以下に、比誘電率および耐熱性の測定結果を示す。
比誘電率：２．２
耐熱性：０．９％
（実施例２）
［３，３’，５，５’−テトラエチニル−１，１’−ビアダマンタンの合成］
実施例１において、７，７’−ジブロモ−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン５０ｇ（１０３ｍｍｏｌ）の代わりに、合成例２で得た３，３’，５，５’−テトラブロモ−１，１’−ビアダマンタン３０．５ｇ（５２ｍｍｏｌ）を用いたことを除き実施例１と同様に合成し、３，３’，５，５’−テトラエチニル−１，１’−ビアダマンタンを得た。
以下に、外観、質量分析及び元素分析の結果を示す。これらのデータは、得られた化合物が目的物であることを示している。
外観：薄黄色固体
ＭＳ（ＦＤ）（ｍ／ｚ）：３６６（Ｍ＋）
元素分析：理論値（／％）：Ｃ，９１．７５；Ｈ，８．２５；、実測値（／％）：Ｃ，９１．７１；Ｈ，８．２９
以下に、比誘電率および耐熱性の測定結果を示す。
比誘電率：２．３
耐熱性：０．８％
（実施例３）
［３，３’’’−ジエチニル−１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンタンの合成］
実施例１において、７，７’−ジブロモ−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン５０ｇ（１０３ｍｍｏｌ）の代わりに、合成例４で得た３，３’’’−ジブロモ−１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンタン６９．４ｇ（１０３ｍｍｏｌ）を用いたことを除き実施例１と同様に合成し、３，３’’’−ジエチニル−１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンタンを得た。
以下に、外観、質量分析及び元素分析の結果を示す。これらのデータは、得られた化合物が目的物であることを示している。
外観：薄黄色固体
ＭＳ（ＦＤ）（ｍ／ｚ）：５８６（Ｍ＋）
元素分析：理論値（／％）：Ｃ，９０．０４；Ｈ，９．９６；、実測値（／％）：Ｃ，９０．０３；Ｈ，９．９７
以下に、比誘電率および耐熱性の測定結果を示す。
比誘電率：２．１
耐熱性：１．５％
（実施例４）
［７，７’−ビス（３，５−ビス（フェニルエチニル）フェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタンの合成］
３Ｌナスフラスコに、合成例１で得られた７，７’−ジブロモ−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン４８．４ｇ（１００ｍｍｏｌ）、１，３−ジブロモベンゼン１１８０ｇ（５．００ｍｏｌ）及び攪拌子を投入し、窒素気流下、室温で攪拌しながら、臭化アルミニウム（ＩＩＩ）２６．７ｇ（１００ｍｍｏｌ）を少量ずつ添加した。添加終了後、５０℃で７時間攪拌した。反応液を１ｍｏｌ／Ｌ塩酸水溶液２Ｌに投入し、水層を分液除去した後、アセトン１Ｌを加えて析出した固体を濾過により回収し、減圧乾燥させることで、７，７’−ビス（３，５−ジブロモフェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン７１．５ｇ（９０．０ｍｍｏｌ；収率９０．０％）を得た。
次に、３Ｌナスフラスコに上記で得た７，７’−ビス（３，５−ジブロモフェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン３９．７ｇ（５０．０ｍｍｏｌ）、エチニルベンゼン４０．９ｇ（４００ｍｍｏｌ）、ジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウム３．５ｇ（５．０ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅（Ｉ）３．８ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、トリフェニルホスフィン５．２ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン１Ｌ及び攪拌子を投入し、窒素気流下、９５℃で６時間攪拌した。反応液をアセトン１Ｌに投入し、析出固体を２ｍｏｌ／Ｌ塩酸水溶液１Ｌ、アセトン１Ｌで洗浄後、減圧乾燥させることで、７，７’−ビス（３，５−ビス（フェニルエチニル）フェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン２６．４ｇ（３０．０ｍｍｏｌ；収率６０．０％）を得た。
以下に、外観、質量分析及び元素分析の結果を示す。これらのデータは、得られた化合物が目的物であることを示している。
外観：白色固体
ＭＳ（ＦＤ）（ｍ／ｚ）：８７８（Ｍ＋）
元素分析：理論値（／％）：Ｃ，９２．８９；Ｈ，７．１１；、実測値（／％）：Ｃ，９２．９５；Ｈ，７．０５
以下に、比誘電率および耐熱性の測定結果を示す。
比誘電率：２．５
耐熱性：０．８％
（実施例５）
［３，３’，５，５’−テトラキス（ビス（フェニルエチニル）フェニル）−１，１’−ビアダマンタンの合成］
実施例４において、７，７’−ジブロモ−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン４８．４ｇ（１００ｍｍｏｌ）の代わりに、合成例２で得られた３，３’，５，５’−テトラブロモ−１，１’−ビアダマンタン５８．６ｇ（１００ｍｍｏｌ）を用いたことを除き実施例４と同様に合成し、３，３’，５，５’−テトラキス（ビス（フェニルエチニル）フェニル）−１，１’−ビアダマンタンを得た。
以下に、外観、質量分析及び元素分析の結果を示す。これらのデータは、得られた化合物が目的物であることを示している。
外観：白色固体
ＭＳ（ＦＤ）（ｍ／ｚ）：１３７５（Ｍ＋）
元素分析：理論値（／％）：Ｃ，９４．２９；Ｈ，５．７１；、実測値（／％）：Ｃ，９４．３３；Ｈ，５．６７
以下に、比誘電率および耐熱性の測定結果を示す。
比誘電率：２．５
耐熱性：１．５％
（実施例６）
［７，７’−ビス（３，５−ジ（１−ヘキシニル）フェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタンの合成］
実施例４において、エチニルベンゼン４０．９ｇ（４００ｍｍｏｌ）の代わりに１−ヘキシン３２．９ｇ（４００ｍｍｏｌ）を用いたことを除き実施例４と同様に合成し、７，７’−ビス（３，５−ジ（１−ヘキシニル）フェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタンを得た。
以下に、外観、質量分析及び元素分析の結果を示す。これらのデータは、得られた化合物が目的物であることを示している。
外観：白色固体
ＭＳ（ＦＤ）（ｍ／ｚ）：７９９（Ｍ＋）
元素分析：理論値（／％）：Ｃ，９０．１６；Ｈ，９．８４；、実測値（／％）：Ｃ，９０．１９；Ｈ，９．８１
以下に、比誘電率および耐熱性の測定結果を示す。
比誘電率：２．５
耐熱性：０．９％
（実施例７）
［７，７’−ビス（３，５−ジエチニルフェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタンの合成］
実施例４において、エチニルベンゼン４０．９ｇ（４００ｍｍｏｌ）の代わりにトリメチルシリルアセチレン３９．３ｇ（４００ｍｍｏｌ）を用いたことを除き実施例４と同様に実施することで、７，７’−ビス（３，５−ビス（トリメチルシリルエチニル）フェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタンを３５．９ｇ（４１．６ｍｏｌ；収率８３．２％）を得た。
次に、５００ｍＬナスフラスコに、上記で得られた７，７’−ビス（３，５−ビス（トリメチルシリルエチニル）フェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン１０ｇ（１１．６ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム０．３５ｇ（２．５ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン１５０ｍＬ、メタノール７５ｍＬ及び攪拌子を投入し、窒素気流下、室温で４時間攪拌した。反応液を濾過した後、溶媒を減圧除去し、得られた固体を、２ｍｏｌ／Ｌ塩酸水溶液１５０ｍＬおよびアセトン５００ｍＬで洗浄後、減圧乾燥させることで、７，７’−ビス（３，５−ジエチニルフェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン６．４ｇ（１１．１ｍｍｏｌ；収率９６％）を得た。
以下に、外観、質量分析及び元素分析の結果を示す。これらのデータは、得られた化合物が目的物であることを示している。
外観：白色固体
ＭＳ（ＦＤ）（ｍ／ｚ）：５７４（Ｍ＋）
元素分析：理論値（／％）：Ｃ，９１．９３；Ｈ，８．０７；、実測値（／％）：Ｃ，９１．８９；Ｈ，８．１１
以下に、比誘電率および耐熱性の測定結果を示す。
比誘電率：２．４
耐熱性：０．４％
（実施例８）
［７，７’−ビス（フェニルエチニルフェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタンの合成］
３Ｌナスフラスコに、合成例１で得られた７，７’−ジブロモ−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン４８．４ｇ（１００ｍｍｏｌ）、ブロモベンゼン７８５ｇ（５．００ｍｏｌ）及び攪拌子を投入し、窒素気流下、室温で攪拌しながら、臭化アルミニウム（ＩＩＩ）２６．７ｇ（１００ｍｍｏｌ）を少量ずつ添加した。添加終了後、５０℃で７時間攪拌した。反応液を１ｍｏｌ／Ｌ塩酸水溶液２Ｌに投入し、水層を分液除去した後、アセトン１Ｌを加えて析出した固体を濾過により回収し、減圧乾燥させることで、７，７’−ビス（ブロモフェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン５６．７ｇ（８９．０ｍｍｏｌ；収率８９．０％）を得た。
次に、３Ｌナスフラスコに上記で得た７，７’−ビス（ブロモフェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン３１．８ｇ（５０．０ｍｍｏｌ）、エチニルベンゼン２０．５ｇ（２００ｍｍｏｌ）、ジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウム３．５ｇ（５．０ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅（Ｉ）３．８ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、トリフェニルホスフィン５．２ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン１Ｌ及び攪拌子を投入し、窒素気流下、９５℃で６時間攪拌した。反応液を濾過した後、溶媒を減圧除去し、得られた固体を、カラムクロマトグラフィーにより精製することで、７，７’−ビス（フェニルエチニルフェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン１５．３ｇ（２２．５ｍｍｏｌ；収率４５％）を得た。
以下に、外観、質量分析及び元素分析の結果を示す。これらのデータは、得られた化合物が目的物であることを示している。
外観：白色固体
ＭＳ（ＦＤ）（ｍ／ｚ）：６７８（Ｍ＋）
元素分析：理論値（／％）：Ｃ，９１．９８；Ｈ，８．０２；、実測値（／％）：Ｃ，９１．９６；Ｈ，８．０４
以下に、比誘電率および耐熱性の測定結果を示す。
比誘電率：２．５
耐熱性：０．６％
（実施例９）
［７，７’−ビス（フェニルエチニルフェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタンの合成］
実施例８において、エチニルベンゼン４０．９ｇ（４００ｍｍｏｌ）の代わりにトリメチルシリルアセチレン１９．７ｇ（２００ｍｍｏｌ）を用いたことを除き実施例８と同様に実施し、７，７’−ビス（トリメチルシリルエチニルフェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン１９．８ｇ（２９．５ｍｍｏｌ；収率５９％）を得た。
次に、５００ｍＬナスフラスコに、上記で得られた７，７’−ビス（トリメチルシリルエチニルフェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン１５．６ｇ（２３．２ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム０．３５ｇ（２．５ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン１５０ｍＬ、メタノール７５ｍＬ及び攪拌子を投入し、窒素気流下、室温で４時間攪拌した。反応液を濾過した後、溶媒を減圧除去し、得られた固体を、カラムクロマトグラフィーにより精製することで、７，７’−ビス（エチニルフェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン１０．４ｇ（１９．７ｍｍｏｌ；収率８５％）を得た。
以下に、外観、質量分析及び元素分析の結果を示す。これらのデータは、得られた化合物が目的物であることを示している。
外観：白色固体
ＭＳ（ＦＤ）（ｍ／ｚ）：５２６（Ｍ＋）
元素分析：理論値（／％）：Ｃ，９１．２０；Ｈ，８．８０；、実測値（／％）：Ｃ，９１．２４；Ｈ，８．７６
以下に、比誘電率および耐熱性の測定結果を示す。
比誘電率：２．３
耐熱性：０．６％
（実施例１０）
［７，７’−ジビニル−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタンの合成］
１００ｍＬナスフラスコに、実施例１で合成した７，７’−ジエチニル−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン３．８ｇ（１０ｍｍｏｌ）、キノリン１９．４ｇ（１５０ｍｍｏｌ）、５％パラジウム−炭酸カルシウム０．３ｇ（０．０１５ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン（３０ｍＬ）及び攪拌子を投入し、水素気流下、室温で攪拌を開始した。水素０．４５Ｌ（２０ｍｍｏｌ）が消費された時点で、窒素を導入して反応を停止させた。反応液を濾過した後、溶媒を減圧除去し、得られた固体をカラムクロマトグラフィーにより精製することで、７，７’−ジビニル−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン３．４ｇ（８．９８ｍｍｏｌ；収率９０％）を得た。
以下に、外観、質量分析及び元素分析の結果を示す。これらのデータは、得られた化合物が目的物であることを示している。
外観：白色固体
ＭＳ（ＦＤ）（ｍ／ｚ）：３７８（Ｍ＋）
元素分析：理論値（／％）：Ｃ，８８．８２；Ｈ，１１．１８；、実測値（／％）：Ｃ，８８．７７；Ｈ，１１．２３
以下に、比誘電率および耐熱性の測定結果を示す。
比誘電率：２．２
耐熱性：１．２％
（実施例１１）
［７，７’−ビス（３，５−ジビニルフェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタンの合成］
１００ｍＬナスフラスコに、実施例７で合成した７，７’−ビス（３，５−ジエチニルフェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン５．７ｇ（１０ｍｍｏｌ）、キノリン１９．４ｇ（１５０ｍｍｏｌ）、５％パラジウム−炭酸カルシウム０．３ｇ（０．０１５ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン（３０ｍＬ）及び攪拌子を投入し、水素気流下、室温で攪拌を開始した。水素０．９０Ｌ（４０ｍｍｏｌ）が消費された時点で、窒素を導入して反応を停止させた。反応液を濾過した後、溶媒を減圧除去し、得られた固体をカラムクロマトグラフィーにより精製することで、７，７’−ビス（３，５−ジビニルフェニル）−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン５．２ｇ（８．９２ｍｍｏｌ；収率８９％）を得た。
以下に、外観、質量分析及び元素分析の結果を示す。これらのデータは、得られた化合物が目的物であることを示している。
外観：白色固体
ＭＳ（ＦＤ）（ｍ／ｚ）：５８２（Ｍ＋）
元素分析：理論値（／％）：Ｃ，９０．６６；Ｈ，９．３４；、実測値（／％）：Ｃ，９０．５９；Ｈ，９．４１
以下に、比誘電率および耐熱性の測定結果を示す。
比誘電率：２．３
耐熱性：１．２％
（実施例１２）
［７，７’’’−ビス（３，５−ジエチニルフェニル）−３，３’’’，５，５’，５’’，５’’’，７’，７’’−オクタメチル−１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンタンの合成］
実施例４において、７，７’−ジブロモ−３，３’，５，５’−テトラメチル−１，１’−ビアダマンタン４８．４ｇ（１００ｍｍｏｌ）を、合成例３で得た７，７’’’−ジブロモ−３，３’’’，５，５’，５’’，５’’’，７’，７’’−オクタメチル−１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンタン２０ｇに、エチニルベンゼン４０．９ｇ（４００ｍｍｏｌ）をトリメチルシリルアセチレン３９．３ｇ（４００ｍｍｏｌ）に変更したことを除き実施例４と同様に実施することで、７，７’’’−ビス（３，５−ビス（トリメチルシリルエチニル）フェニル）−３，３’’’，５，５’，５’’，５’’’，７’，７’’−オクタメチル−１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンタンを５ｇ得た。
次に、５００ｍＬナスフラスコに、上記で得られた７，７’’’−ビス（３，５−ビス（トリメチルシリルエチニル）フェニル）−３，３’’’，５，５’，５’’，５’’’，７’，７’’−オクタメチル−１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンタン５ｇ、炭酸カリウム０．３５ｇ（２．５ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン１５０ｍＬ、メタノール７５ｍＬ及び攪拌子を投入し、窒素気流下、室温で４時間攪拌した。反応液を濾過した後、溶媒を減圧除去し、得られた固体を、２ｍｏｌ／Ｌ塩酸水溶液１５０ｍＬおよびアセトン５００ｍＬで洗浄後、減圧乾燥させることで、７，７’’’−ビス（３，５−ジエチニルフェニル）−３，３’’’，５，５’，５’’，５’’’，７’，７’’−オクタメチル−１，１’：３’，１’’：３’’，１’’’−テトラアダマンタンを得た。
以下に、外観、質量分析及び元素分析の結果を示す。これらのデータは、得られた化合物が目的物であることを示している。
外観：白色固体
ＭＳ（ＦＤ）（ｍ／ｚ）：８９９（Ｍ＋）
元素分析：理論値（／％）：Ｃ，９０．８１；Ｈ，９．１９；、実測値（／％）：Ｃ，８９．９０；Ｈ，９．１０
以下に、比誘電率および耐熱性の測定結果を示す。
比誘電率：２．１
耐熱性：０．９％
（比較例１）
特開２００３−２９２８７８号の製造例２と同様に実施し、ビス（ジエチニルフェニル）アダマンタンを得た。
以下に、比誘電率および耐熱性の測定結果を示す。
比誘電率：２．８
耐熱性：２．０％
（比較例２）
特開２００３−２９２８７８号の製造例８と同様に実施し、ビススチリルアダマンタンを得た。
以下に、比誘電率および耐熱性の測定結果を示す。
比誘電率：２．６
耐熱性：４．５％
【産業上の利用可能性】
【０００６】
本発明によれば、低誘電率かつ高耐熱性を兼ね備えた絶縁膜材料などの原料として有用なポリアダマンタン構造を有する化合物を提供することができる。
【国際調査報告】
2008114880.tif 000006
2008114880.tif 000007
2008114880.tif 000008
2008114880.tif 000009