(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式〔１〕
【化１】
0003586872.tif 000009
〔式中、Ｒ1は水素原子またはメチル基、Ａは直鎖または分岐アルキレン基、ｍおよびｎはそれぞれ１または０を示し、ｍ＝０の場合はｎ＝０である。〕
で表される化合物と、
２−クロロ−２−オキソ−１，３，２−ジオキサホスホランとを、
反応系に不活性ガスを導入して、生成する塩化水素を系外に排出しながら反応させて、
下記一般式〔２〕
【化２】
0003586872.tif 000010
〔式中、Ｒ1、Ａ、ｍ、ｎは一般式〔１〕と同じものを示す。〕
で表される（メタ）アクリレート誘導体を製造し、
さらに下記一般式〔３〕
【化５】
0003586872.tif 000011
〔式中、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれ水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を示し、これらのアルキル基はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、また相互に連結して環を形成していてもよい。〕
で表されるアミンを反応させ、
下記一般式〔４〕
【化６】
0003586872.tif 000012
〔式中、Ｒ1〜Ｒ4、Ａ、ｍ、ｎは一般式〔１〕〜〔３〕と同じものを示す。〕
で表される（メタ）アクリレート誘導体を製造する方法であって、
反応溶媒として一般式〔１〕の化合物、２−クロロ−２−オキソ−１，３，２−ジオキサホスホラン、一般式〔２〕の化合物、および一般式〔３〕のアミンを可溶で、かつ一般式〔４〕の（メタ）アクリレート誘導体に対して難溶の溶媒を用いることを特徴とする（メタ）アクリレート誘導体の製造方法。
【請求項２】
反応溶媒が、テトラヒドロフランまたはジエチルエーテルである請求項１記載の（メタ）アクリレート誘導体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は（メタ）アクリレート誘導体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リン脂質は生体膜を構成する成分等として知られている。このリン脂質の一種であるホスファチジルコリンは、極性部にホスホリルコリン基をもった長鎖アルキルカルボン酸グリセリンエステルである。近年、このリン脂質の極性部を真似たリン脂質類似化合物の合成が試みられている。ホリホリルコリン誘導体については、重合性を付与するために、（メタ）アクリロイル基を導入した（メタ）アクリレート誘導体である２−（（メタ）アクリロイルオキシ）アルキル−２−（トリメチルアンモニウム）エチルホスフェート〔以下、（Ｍ）ＡＰＣと記す場合がある〕もその一つであり、その中間体である２−（２−オキソ−１，３，２−ジオキサホスホリル）アルキル（メタ）アクリレート〔以下、ＯＰ（Ｍ）Ａと記す場合がある〕の製造を含め、種々の製造方法が試みられている。
【０００３】
これらの製造方法として、三塩化リンにエチレングリコールを環状に付加させ、酸素によって酸化した後、三級アミンの存在下、２−ヒドロキシエチルメタクリレート等と反応させることにより、ＯＰ（Ｍ）Ａを製造し、これをトリメチルアミン等の三級アミンと反応させることにより、（Ｍ）ＡＰＣを製造する方法が知られている（特開昭５８−１５４５９１、特開昭６３−２２２１８３、ＷＯ−９２／０７８８５）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来法では、ＯＰ（Ｍ）Ａを生成する過程で、脱塩化水素剤としてトリエチルアミン等の三級アミンを用いているため、トリエチルアミン塩酸塩等のアミン塩酸塩の析出が避けられず、これを除去する操作が不可欠となる。ところがこのＯＰ（Ｍ）Ａは水分に対して極めて不安定であり、またＯＰ（Ｍ）Ａとトリメチルアミンとの反応物である（Ｍ）ＡＰＣは潮解性が極めて高いため、ＯＰ（Ｍ）Ａの段階でアミン塩酸塩の濾過などの水分が混入する操作を行うことは、特に実用化スケールにおいて収率、純度が低下するという問題点があった。
本発明の目的は、上記問題点を解決するため、脱塩化水素剤として三級アミンを用いずに、中間体としてのＯＰ（Ｍ）Ａを製造でき、これによって三級アミン塩酸塩の除去のための濾過操作等を省略することができ、かつワンポット反応で最終生成物としての（Ｍ）ＡＰＣを製造することができ、最終生成物の収率、純度を著しく低下させる水分の混入を防ぐことができる（メタ）アクリレート誘導体の製造方法を提案することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は次の（メタ）アクリレート誘導体の製造方法である。
（１）下記一般式〔１〕
【化７】
0003586872.tif 000002
〔式中、Ｒ1は水素原子またはメチル基、Ａは直鎖または分岐アルキレン基、ｍおよびｎはそれぞれ１または０を示し、ｍ＝０の場合はｎ＝０である。〕
で表される化合物と、
２−クロロ−２−オキソ−１，３，２−ジオキサホスホランとを、
反応系に不活性ガスを導入して、生成する塩化水素を系外に排出しながら反応させて、
下記一般式〔２〕
【化８】
0003586872.tif 000003
〔式中、Ｒ1、Ａ、ｍ、ｎは一般式〔１〕と同じものを示す。〕
で表される（メタ）アクリレート誘導体を製造し、
さらに下記一般式〔３〕
【化９】
0003586872.tif 000004
〔式中、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれ水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を示し、これらのアルキル基はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、また相互に連結して環を形成していてもよい。〕
で表されるアミンを反応させ、
下記一般式〔４〕
【化１０】
0003586872.tif 000005
〔式中、Ｒ1〜Ｒ4、Ａ、ｍ、ｎは一般式〔１〕〜〔３〕と同じものを示す。〕
で表される（メタ）アクリレート誘導体を製造する方法であって、
反応溶媒として一般式〔１〕の化合物、２−クロロ−２−オキソ−１，３，２−ジオキサホスホラン、一般式〔２〕の化合物、および一般式〔３〕のアミンを可溶で、かつ一般式〔４〕の（メタ）アクリレート誘導体に対して難溶の溶媒を用いることを特徴とする（メタ）アクリレート誘導体の製造方法。
（２）反応溶媒が、テトラヒドロフランまたはジエチルエーテルである上記（１）記載の（メタ）アクリレート誘導体の製造方法。
【０００６】
本発明において、「（メタ）アクリレート」は「アクリレートおよび／またはメタクリレート」を意味し、「（メタ）アクリロイル」は「アクリロイルおよび／またはメタクリロイル」を意味し、「（メタ）アクリル」は「アクリルおよび／またはメタクリル」を意味する。
【０００７】
前記一般式〔１〕で表される化合物としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルビニルケトン、２−ヒドロキシエチル＝イソプロピレニルケトン、３−ヒドロキシプロピルアクリレート、３−ヒドロキシ−２−メチルプロピルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルビニルケトン、３−ヒドロキシ−２，２−ジメチルプロピル＝イソプロピレニルケトン等があげられるが、これらに限定されるものではない。
【０００８】
これらの一般式〔１〕の化合物と反応させる２−クロロ−２−オキソ−１，３，２−ジオキサホスホラン（以下、ＣＯＰと記す場合がある）は下記式〔５〕で表される化合物であり、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，  Ｏｃｔ．  ２０，  （１９６２），  Ｐ１８２８記載のＲ．  Ｓ．  Ｅｄｍｕｎｄｓｏｎの方法により製造することができる。
【化１１】
0003586872.tif 000006
【０００９】
本発明においては、前記一般式〔１〕の化合物と、式〔５〕のＣＯＰとを反応させることにより、一般式〔２〕で示される（メタ）アクリレート誘導体である中間体としてのＯＰ（Ｍ）Ａを製造する際、反応系に不活性ガスを導入して、生成する塩化水素ガスを系外に排出しながら反応を行う。上記の反応は次の反応式〔６〕で表される。
【００１０】
【化１２】
0003586872.tif 000007
〔式中、Ｒ１〜Ｒ４、Ａ、ｍ、ｎは前記と同じものを示す。〕
【００１１】
反応の際使用される溶媒としては、前記両反応成分を溶解する溶媒を用いる。
反応は一般式〔１〕の化合物の溶媒溶液を−５０〜＋２０℃、好ましくは−２０〜０℃に冷却した状態で、攪拌しながら式〔５〕のＣＯＰを滴下し、滴下後は常温で攪拌を続けて反応させる方法が好ましい。
【００１２】
塩化水素ガスの除去は、反応物に他の不要な反応を引き起こすことのない不活性ガスを、脱水処理を十分に施して反応系に通気することによって行う。このような不活性ガスとしては、例えば窒素、アルゴンガスなどがあげられる。不活性ガスの吹込量は生成する塩化水素の排出に必要かつ十分な量であり、一般的には原料の一般式〔１〕の化合物１モルあたり０．５〜１０  ｌｉｔｅｒ／ｍｉｎ、好ましくは１〜５  ｌｉｔｅｒ／ｍｉｎとするのが適当である。
【００１３】
使用する溶媒によっては、不活性ガスと共に系外に散出するが、新たな溶媒を補充し、または散出溶媒を一旦トラップして回収補充することによって、溶媒量を一定に保持するのが望ましい。
反応の進行は系外に散出するガス中の塩化水素ガスの有無によって知ることができ、塩化水素ガスの流出が無くなるか、あるいは流出量が一定値以下になったときに反応を停止させるのが望ましい。
【００１４】
以上の反応により中間体としての前記一般式〔２〕で表わされる（メタ）アクリレート誘導体であるＯＰ（Ｍ）Ａが生成する。
反応終了後、溶媒および溶媒中に溶け込んだ塩化水素を除くために、溶媒を留去することが望ましいが、反応がほぼ定量的に進行し、かつ塩化水素も反応系中にほとんど残存しないときには、そのまま次の反応に進んでも特に問題はない。
【００１５】
前記一般式〔４〕で表される最終生成物としての（メタ）アクリレート誘導体である（Ｍ）ＡＰＣは、上記の反応により得られた一般式〔２〕で表されるＯＰ（Ｍ）Ａと前記一般式〔３〕で表されるアミンとを反応させることにより製造される。この反応は次の反応式〔７〕により表される。
【００１６】
【化１３】
0003586872.tif 000008
〔式中、Ｒ１〜Ｒ４、Ａ、ｍ、ｎは前記と同じものを示す。〕
【００１７】
一般式〔３〕で表されるアミンとしては、アンモニアまたは一級ないし三級アミンのいずれでもよい。一級ないし三級アミンとしてはトリメチルアミン、トリエチルアミンなどがあげられる。ＯＰ（Ｍ）Ａ中に塩化水素が残留しているとアミン塩酸塩となって析出するので、前段の反応における塩化水素はほぼ完全に除去しておくことが望ましい。
【００１８】
上記の反応に用いる溶媒としては、両反応成分を溶解する溶媒を用いる。
反応は両成分を混合し、常温〜６０℃程度の温度で、攪拌または振とうさせ数時間ないし数十時間反応させる。ここで、生成化合物である一般式〔４〕の(Ｍ)ＡＰＣが不溶の溶媒を用いると、生成する(Ｍ)ＡＰＣは反応の進行とともに析出して結晶化する。
【００１９】
以上の一般式〔２〕で表される中間体としてのＯＰ(Ｍ)Ａの製造工程、および一般式〔４〕で表される最終生成物としての(Ｍ)ＡＰＣの製造工程の二工程は別々に行ってもよく、連続して行ってもよい。これらの場合、反応溶媒として一般式〔１〕の化合物、式〔５〕のＣＯＰ、一般式〔２〕のＯＰ(Ｍ)Ａ、および一般式〔３〕のアミンを可溶で、かつ一般式〔４〕の(Ｍ)ＡＰＣに対して難溶の溶媒、例えばテトラヒドロフラン、ジエチルエーテルなどを統一して用いることにより、一連の反応をワンポットで行うことが可能である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の（メタ）アクリレート誘導体の製造方法によれば、生成する塩化水素を不活性ガスの導入により系外に排出するようにしたため、従来の三級アミンを用いることなく塩化水素を除去することができ、これにより三級アミン塩酸塩除去のための濾過操作等を省略できるとともに、得られる中間体への水分の混入を少なくすることができる。本発明では、このようにして得られた中間体をアミンと反応させるため、水分含量の少ない状態で反応を行って、高純度の最終生成物を高収率で製造できるとともに、三級アミン塩酸塩除去の操作が不要となり、反応溶媒として一般式〔１〕の化合物、２−クロロ−２−オキソ−１，３，２−ジオキサホスホラン、一般式〔２〕の化合物、および一般式〔３〕のアミンを可溶で、かつ一般式〔４〕の（メタ）アクリレート誘導体に対して難溶の溶媒を用いるので、全体の反応を連続してワンポット反応で効率よく行うことができる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例１
窒素ガス吹き込み口、滴下ロートおよびマグネチックスターラを備えた３００ｍｌの三つ口フラスコに２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）１９．５ｇ（０．１５モル）と脱水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１００ｍｌを仕込み、このフラスコをドライアイス／メタノールで−５℃に冷却し、窒素ガスをＨＥＭＡ  １モルあたり２  ｌｉｔｅｒ／ｍｉｎで吹き込みながら、２−クロロ−２−オキソ−１，３，２−ジオキサホスホラン（ＣＯＰ）２０．８ｇ（０．１５モル）を６０分間かけて滴下した。その後塩化水素ガスが反応系から出なくなるまで室温で反応させた。反応後エバポレーターで溶媒その他の揮発性物質を留去し、中間体としての２−（２−オキソ−１，３，２−ジオキサホスホリル）エチルメタクリレート〔ＯＰＥＭＡ〕を含む無色粘調物３５．０ｇを得た。
【００２２】
得られた無色粘調物を再び脱水ＴＨＦ５０ｍｌに溶解して密栓付の耐圧容器に移した。これに脱水ＴＨＦ５０ｍｌに溶解したトリメチルアミン１６．９ｇ（０．３０モル）を素速く加えて密栓し、４０℃で２４時間振とうした。生成した結晶をドライボックス中で濾過し、脱水ＴＨＦで洗浄した後乾燥して、最終生成物としての（２−メタクリロイルオキシ）エチル−２−（トリメチルアンモニウム）エチルホスフェート〔ＭＰＣ〕の白色結晶２９．８ｇ（収率６７．３％）を得た。
【００２３】
実施例２
窒素ガス吹き込み口、滴下ロートおよびマグネチックスターラを備えた３００ｍｌの三つ口フラスコに２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）１７．４ｇ（０．１５モル）と脱水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１００ｍｌを仕込み、このフラスコをドライアイス／メタノールで−５℃に冷却し、窒素ガスをＨＥＡ１モルあたり２  ｌｉｔｅｒ／ｍｉｎで吹き込みながら、２−クロロ−２−オキソ−１，３，２−ジオキサホスホラン（ＣＯＰ）２０．８ｇ（０．１５モル）を６０分間かけて滴下した。その後塩化水素ガスが反応系から出なくなるまで室温で反応させた。反応後エバポレーターで溶媒その他の揮発性物質を留去し、中間体としての２−（２−オキソ−１，３，２−ジオキサホスホリル）エチルアクリレート〔ＯＰＥＡ〕を含む無色粘調物３２．９ｇを得た。
【００２４】
得られた無色粘調物を再び脱水ＴＨＦ５０ｍｌに溶解し、密栓付の耐圧容器に移した。これに脱水ＴＨＦ５０ｍｌに溶解したトリメチルアミン１６．９ｇ（０．３０モル）を素速く加えて密栓し、５℃で２４時間振とうした。生成した結晶をドライボックス中で濾過し、脱水ＴＨＦで洗浄した後乾燥して、最終生成物としての２−アリロイルオキシ）エチル−２−（トリメチルアンモニウムエチルホスフェート〔ＡＰＣ〕の白色結晶２５．５ｇ（収率６０．４％）を得た。