(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）：
【化１】
0005292888.tif 000009
で表される硫黄原子を含有する新規なノルボルネン化合物。
【請求項２】
一般式（２）：
【化２】
0005292888.tif 000010
（式中、Ｘは、塩素、臭素、ヨウ素、ベンゼンスルホニルオキシ基、ｐ−トルエンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基またはトリフルオロメタンスルホニルオキシ基を表す。）
で表される化合物を、硫化試剤の存在下で反応させることを特徴とする、一般式（１）：
【化３】
0005292888.tif 000011
で表される硫黄原子を含有するノルボルネン化合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硫黄原子を含有する新規なノルボルネン化合物およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子材料、光学材料の分野では、各種性能を向上させるべく、種々の新規材料が検討されている。特に、ノルボルネン化合物については、電子材料、光学材料等の分野で優れた特性が期待できるため、盛んに研究開発が行われている。また、ノルボルネンなどの脂環構造を有するモノマーを原料とするポリマーは透明性、耐熱性、寸法安定性などの物理的、化学的特性に優れていることが知られている。そして、一般式（３）：
【０００３】
【化１】
0005292888.tif 000002
【０００４】
で表される酸素原子を含有するノルボルネン化合物を単独でまたは他のノルボルネン化合物と混合し、遷移金属触媒を用いた開環メタセシス重合などにより重合して得られた重合物を、レンズ、光導波路の材料とすることが提案されている（非特許文献１および特許文献１参照）。また、一般式（３）で表される酸素原子を含有するノルボルネン化合物とｐ−メトキシベンゾフェノンとをルテニウム触媒を用いて縮合することにより、縮合物を得る方法が提案されている（非特許文献２）。当該ノルボルネン化合物は、一般式（４）：
【０００５】
【化２】
0005292888.tif 000003
【０００６】
（Ｘ＝ＯＭｓ）で表される化合物を二量化させることにより製造する方法、Ｘ＝ＯＭｓまたはＯＴｓで表される化合物をＸ＝ＯＨで表される化合物とカップリングさせる方法が提案されているが（非特許文献１〜３参照）、いずれの方法においても、収率が低いという問題があった。
【０００７】
また、化合物中に硫黄原子を導入することで、酸素原子を含有するノルボルネン化合物を用いたポリマーに比べ高い屈折率を付与することが期待される（例えば、非特許文献４参照）。
【０００８】
【非特許文献１】Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．６９、３３１９−３３２９（２００４）
【非特許文献２】Ａｃｔａ  Ｐｏｌｙｍｅｒ．４７、３９１−３９８（１９９６）
【非特許文献３】Ｊ．Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｄａｔａ  ９（２）、２４０（１９６４）
【非特許文献４】「透明ポリマーの屈折率制御」、日本化学会編、学会出版センター、IV−１５、１７９（１９９８）
【特許文献１】特開２００６−３３０１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、硫黄原子を含有する新規なノルボルネン化合物を提供することおよび当該新規なノルボルネン化合物を安価かつ高収率で製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、かかる目的を解決すべく鋭意検討を行ったところ、特定の構造を有するノルボルネン化合物と硫化試剤を反応させることにより、新規な硫黄原子を含有するノルボルネン化合物を、簡便かつ高収率で製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、一般式（１）：
【００１２】
【化３】
0005292888.tif 000004
【００１３】
で表される硫黄原子を含有する新規なノルボルネン化合物；一般式（２）：
【００１４】
【化４】
0005292888.tif 000005
【００１５】
（式中、Ｘは、塩素、臭素、ヨウ素、ベンゼンスルホニルオキシ基、ｐ−トルエンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基またはトリフルオロメタンスルホニルオキシ基を表す。）
で表される化合物を、硫化試剤の存在下で反応させることを特徴とする、一般式（１）：
【００１６】
【化５】
0005292888.tif 000006
【００１７】
で表される硫黄原子を含有するノルボルネン化合物の製造方法に関する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の新規な硫黄原子を含有するノルボルネン化合物は、重合性官能基を複数有しているため、硬化性樹脂の原料として好ましく使用できる。また硫黄原子を含有するため高い屈折率を有し、特に光学用途に好ましく使用できる。さらに、当該新規な硫黄原子を含有するノルボルネン化合物は、従来の電子材料、光学材料、成形品、複合材料、接着剤、塗料等の様々な用途に応用することができ、極めて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の新規な硫黄原子を含有するノルボルネン化合物は、一般式（１）：
【化６】
0005292888.tif 000007
【００２０】
で表される。当該化合物は、例えば、一般式（２）：
【００２１】
【化７】
0005292888.tif 000008
【００２２】
（式中、Ｘは、塩素、臭素、ヨウ素、ベンゼンスルホニルオキシ基、ｐ−トルエンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基またはトリフルオロメタンスルホニルオキシ基を表す。）で表される化合物を、硫化試剤の存在下で反応させることにより得られる。
【００２３】
一般式（１）で表される化合物は、例えば、シクロペンタジエンと所望の置換基Ｘを有するアリル化合物とをディールスアルダー反応させたり、市販の一般式（２）で表される化合物（Ｘ＝ＯＨ）をスルホン酸エステル類へ誘導したりするなど、公知の方法に従って調製することができるが、市販のものをそのまま用いてもよい。なお、一般式（１）で表される化合物としては、Ｘが塩素、臭素またはヨウ素のものが好ましく、特に臭素のものが好ましい。
【００２４】
硫化試剤としては、特に限定されず公知のものを用いることができる。具体的には、例えば、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化リチウム、硫化ルビジウム、硫化セシウムなどの硫化アルカリ金属類、硫化水素カリウム、硫化水素ナトリウムなどの硫化水素塩、３−メルカプトプロピオン酸など対称なチオエーテル構造を構築できる化合物などが挙げられる。
【００２５】
一般式（２）で表される化合物と硫化試剤の使用量は特に限定されないが、通常は、一般式（２）で表される化合物１００モル部に対して、硫化試剤を２０〜７５モル部程度用いればよい。
【００２６】
当該反応は、各成分を必要に応じて溶媒の存在下、加熱することにより行う。具体的には、通常、一般式（２）で表される化合物、硫化試剤を混合して、５０〜１００℃程度に加熱すればよい。反応に使用できる溶媒としては、一般式（２）で表される化合物、硫化試剤を溶解し、かつこれらに対し不活性なものであれば特に限定されず公知のものを使用できる。具体的には、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール等のアルコール類、水などが挙げられる。なお、溶媒として水を使用する場合には、反応を加速するために、４級アンモニウム塩などの相間移動触媒の添加が好ましい。また、反応は、窒素やアルゴン等の不活性ガスの雰囲気下で行うことが、副反応を抑制することができるため好ましい。
【００２７】
得られた反応物は、公知の方法で精製することで、本発明の一般式（１）で表される化合物が得られる。精製方法としては、例えば、抽出、蒸留、再結晶、シリカゲルカラムクロマトグラフィーなどが挙げられる。
【実施例】
【００２８】
以下に、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが本発明はこれらの実施例のみに何ら限定されるものではない。また新規な硫黄原子を含有するノルボルネン化合物のスペクトル、分子量の測定には次の装置を使用した。
ＮＭＲ：ＶＡＲＩＡＮ社製  ＧＥＭＩＮＩ−３００
ＩＲ：Ｎｉｃｏｌｅｔ社製  ＦＴ−ＩＲ  Ａｖａｔａｒ３６０
ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）：ＧＣ―１７Ａ（島津製作所製）
融点測定器：Ｍｅｔｔｌｅｒ製  ＦＰ８２  Ｈｏｔ  Ｓｔａｇｅ
【００２９】
実施例１
攪拌子、冷却管、温度計、窒素バルーンを備えた丸底フラスコ（５００ｍＬ）に窒素雰囲気下、２５℃にて一般式（２）で表される化合物（Ｘが＝Ｂｒ）［５０．０ｇ（２６７ｍｍｏｌ）  エンド／エキソ組成比＝７９／２１  ＧＣ分析より算出した］、硫化ナトリウム［１０．５ｇ（１３４ｍｍｏｌ）  （株）高純度化学研究所製］、エタノール（１００ｍＬ  和光純薬製：試薬特級）を導入し、攪拌を開始した。油浴にて３０分間かけて８２℃まで昇温し、窒素雰囲気下、緩やかに還流しながら１２時間攪拌を続けた。水浴にて２０℃まで冷却した後、反応混合物にトルエンを加え、水洗した。得られた有機層を６０℃、２ｋＰａで減圧濃縮することにより、３５ｇの油状物質を得た。これを減圧蒸留（主留分：１３４〜１３６℃／１５０Ｐａ）することにより、２９．６ｇの（１）を無色透明な樹脂状の固体として得た。収率９０．０％、ＧＣ純度９９．２％であった。
この無色透明な樹脂状の固体は１Ｈ−ＮＭＲ、１３Ｃ−ＮＭＲ、ＩＲ、により同定し、目的の化合物（１）であることを確認した。
【００３０】
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ  ＣＤＣｌ３）：δ＝０．６０（ｍ，１．６Ｈ）、１．１６〜１．３０（ｍ，２．１Ｈ）、１．３０〜１．４０（ｍ，１．６Ｈ）、１．４０〜１．４６（ｍ，２．６Ｈ）、１．５４〜１．６６（ｍ，０．６Ｈ）、１．８６〜１．９８（ｍ，１．６Ｈ）、２．１８〜２．３４（ｍ，５．２Ｈ）、２．５５〜２．６１（ｍ，０．９Ｈ）、２．７０（ｂｒ  ｓ，０．４Ｈ）、２．７６〜２．８４（ｍ，２．０Ｈ）、２．９０（ｂｒ  ｓ，１．６Ｈ）、５．９５（ｍ，１．６Ｈ）、６．０５（ｄｄ，Ｊ＝５．５Ｈｚ，２．５Ｈｚ，０．４Ｈ）、６．１１（ｄｄ，Ｊ＝５．５Ｈｚ，２．５Ｈｚ，０．４Ｈ）、６．１６（ｄｄ，Ｊ＝５．９Ｈｚ，３．０Ｈｚ，１．６Ｈ）。
【００３１】
１３Ｃ−ＮＭＲ（７５．５Ｈｚ  ＣＤＣｌ３）：δ＝３２．７２，３２．７４，３３．３，３７．６２，３７．６５，３８．７８，３８．８２，３８．８７，３９．２，４２．０，４２．７，４５．１，４５．４２，４５．４７，４６．１，４９．６，１３２．１，１３６．５９，１３６．６３，１３７．６。
【００３２】
ＩＲ（ｎｅａｔ）：２９６４，２８６５，１４４６，１３３１，１２５７，９０５，８３２，７１７ｃｍ−１。
融点：３７．０〜４３．５℃
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の化合物は、透明性、耐熱性、耐水性にすぐれるために、電子材料、光学材料、成形品、複合材料、接着剤、塗料等の様々な用途に応用することができる。特に、分子中に脂環構造と硫黄原子を有することから、高屈折率の光学材料としても有望である。また、本発明の化合物は、分子中に２つの二重結合を有するため、架橋性モノマー（クロスリンカー）としても使用することができる。