(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）で示されるカルボニル化合物。
【化１】
0004051879.tif 000007
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいアルキル基もしくはアリール基又は水素原子を示し、ｎは１〜３の整数を示す。環を構成する炭素原子には置換基が存在していてもよい。）
【請求項２】
Ｒ1〜Ｒ3が、それぞれ独立して、アルキル基であることを特徴とする、請求項１記載のカルボニル化合物。
【請求項３】
ｎが１であることを特徴とする、請求項１又は２記載のカルボニル化合物。
【請求項４】
一般式（２）で示されるラクトン化合物と、一般式（３）で示されるホスフィン化合物とを反応させることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のカルボニル化合物の製造方法。
【化２】
0004051879.tif 000008
（式中、ｎは１〜３の整数を示す。環を構成する炭素原子には置換基が存在していてもよい）
【化３】
0004051879.tif 000009
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいアルキル基もしくはアリール基又は水素原子を示す）
【請求項５】
γ−ブチロラクトンと一般式（４）で示されるトリアルキルホスフィンとを反応させることを特徴とする、一般式（５）で示されるカルボニル化合物の製造方法。
【化４】
0004051879.tif 000010
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、それぞれ独立して、アルキル基を示す）
【化５】
0004051879.tif 000011
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、それぞれ独立して、アルキル基を示す）
【請求項６】
反応を１５０〜２５０℃で行わせることを特徴とする、請求項４又は５記載のカルボニル化合物の製造方法。
【請求項７】
ホスフィン化合物に１０〜１００倍モルのラクトン化合物を反応させることを特徴とする、請求項４ないし６のいずれかに記載のカルボニル化合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新規なカルボニル化合物及びその製造方法に関するものである。本発明に係るカルボニル化合物は、高沸点である特性を生かして熱媒体として用いたり、他の溶媒と混合して非プロトン性極性溶媒組成物として用いるのに好適である。
【０００２】
【従来の技術】
γ−ブチロラクトンやＮ−メチルピロリドンなどは、代表的な非プロトン性極性溶媒であり、電池やコンデンサなどの非水電解液の溶媒やポリマーの溶媒として用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの用途においては、最近ではγ−ブチロラクトンやＮ−メチルピロリドンに代る新たな非プロトン性極性溶媒が求められている。また、熱媒体として用いるのに好適な、高沸点でかつ安定な溶媒も求められている。本発明はこれらの要求に対応し得る、新たなカルボニル化合物を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るカルボニル化合物は、一般式（１）で示される
【０００５】
【化６】
0004051879.tif 000002
【０００６】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいアルキル基もしくはアリール基又は水素原子を示し、ｎは１〜３の整数を示す。環を構成する炭素原子には置換基が存在していてもよい。）
また、本発明に係るカルボニル化合物は、一般式（２）で示されるラクトン化合物と、一般式（３）で示されるホスフィン化合物とを反応させることにより製造することができる。
【０００７】
【化７】
0004051879.tif 000003
【０００８】
（式中、ｎは１〜３の整数を示す。環を構成する炭素原子には置換基が存在していてもよい。）
【０００９】
【化８】
0004051879.tif 000004
【００１０】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は、それぞれ独立し、置換基を有していてもよいアルキル基もしくはアリール基又は水素原子を示す。）
【発明の実施の形態】
本発明に係るカルボニル化合物を示す一般式（１）において、Ｒ1〜Ｒ3が示すアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、ノニル基、デシル基など炭素数１〜１０程度のものが挙げられる。アルキル基は直鎖状であっても分岐を有していてもよい。またアルキル基は１級アルキル基であるのが好ましい。
【００１１】
アリール基としてはフェニル基、キシリル基、エチルフェニル基など炭素数６〜８程度のものが挙げられる。また、これらのアルキル基やアリール基に結合する置換基としては、アミノ基、ニトリル基、水酸基、アルキル又はアリールオキシ基、アミド基などが挙げられる。また、アルキル基の場合にはフェニル基も置換基として挙げられる。一般式（１）で示されるカルボニル化合物は、燐原子に結合するアルキル基やアリール基に炭化水素基以外の置換基が存在すると、一般に耐熱性が低下する。従って特に必要のない限り、アルキル基やアリール基には炭化水素基以外の置換基が存在しない方が好ましい。一般式（１）において環を構成する炭素に結合する置換基としては、メチル基、エチル基などの低級アルキル基が好ましい。上記したアミノ基などが存在すると、一般に耐熱性が低下する。
【００１２】
一般式（１）において、Ｒ1〜Ｒ3は水素原子、アルキル基、アリール基のいずれであってもよいが、Ｒ1〜Ｒ3が全てアルキル基又はアリール基であるのが好ましい。なかでもＲ1〜Ｒ3のうちの少なくとも２個が同一の基であるのが好ましく、３個すべてが同一の基であれば更に好ましい。特に好ましいのは３個すべてが同一のアルキル基であるものである。
本発明に係る一般式（１）のカルボニル化合物は、下記式に従い一般式（２）で示されるラクトン化合物と、一般式（３）で示されるホスフィン化合物とを反応させることにより、製造することが出来る。
【００１３】
【化９】
0004051879.tif 000005
【００１４】
一般式（１）のラクトン化合物としてはｎ＝１〜３、すなわち５〜７員環のものを用いる。この範囲外のものでは、反応に際して関環反応が起り、高分子量化してしまう。環を構成する炭素原子には、メチル基、エチル基などの低級アルキル基、アミノ基、アミド基、アルキル又はアリールオキシ基、ニトリル基、水酸基などの置換基が存在していてもよい。しかし低級アルキル基以外の置換基は、一般に生成するカルボニル化合物の耐熱性を低下させる。
【００１５】
一般式（２）のホスフィン化合物としては例えば、トリデシルホスフィン、トリノニルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリヘプチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリペンチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリプロピルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリメチルホスフィン、ジメチルオクチルホスフィン、ジオクトルメチルホスフィン、ジメチルヘプチルホスフィン、ジヘプチルメチルホスフィン、ジメチルヘキシルホスフィン、ジヘキシルメチルホスフィン、ジメチルブチルホスフィン、ジブチルメチルホスフィン、トリベンジルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジメチルフェニルホスフィンなどが用いられる。これらのホスフィン化合物には、前述のようにアミノ基などの置換基が存在していてもよいが、置換基の存在は一般に生成するカルボニル化合物の耐熱性を低下させる。
【００１６】
反応は、ホスフィン化合物に対して１〜２００倍モル、好ましくは１０〜１００倍モルのラクトン化合物を加え、１００〜３００℃、好ましくは１５０〜２５０℃で１〜１００時間、好ましくは１０〜６０時間反応させればよい。反応温度が高過ぎたり、反応時間が長過ぎると副反応が起り、収率が低下する。反応生成液は蒸留して未反応のラクトン化合物を除き、残渣を有機溶媒−水２相で抽出し、得られた有機溶媒相から有機溶媒を留去することにより、一般式（１）で示されるカルボニル化合物を得ることができる。
【００１７】
反応は通常は無溶媒で行うが、所望ならば、溶媒を用いることもできる。溶媒としては例えば、ジエチルエーテル、アニソール、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジオキサン、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル類、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、フェノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール等のアルコール類、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、トルイル酸などのカルボン酸類、酢酸メチル、酢酸ブチル、安息香酸ベンジルなどのエステル類、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素、ｎ−ヘキサン、ｎ−オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素、ジクロロメタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素、ニトロメタン、ニトロベンゼン等のニトロ化合物、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のカルボン酸アミド、ヘキサメチルリン酸トリアミドその他のアミド類、Ｎ，Ｎ−ジメチルイミダゾリジノン等の尿素類、ジメチルスルホン等のスルホン類、ジメチルスルフォキシド等のスルフォキシド類、ジメチルカーボネート、エチレンカーボネート等の炭酸エステル類等が用いられる。
【００１８】
【実施例】
以下に実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１
内容積５００ｍＬの丸底フラスコに、γ−ブチロラクトン２０９．７ｇ（２．４４モル）及びトリオクチルホスフィン１０．５ｇ（０．０２８３モル）を窒素雰囲気下で仕込んだ。撹拌下に２０５℃で２０時間反応させた。反応生成液を減圧蒸留してγ−ブチロラクトンを留去し、茶褐色の固体を得た。この固体を内容積２５０ｍＬの分液漏斗に入れ、これにヘキサン１００ｍＬ及び脱塩水９０ｍＬを加えて振盪した。分液してヘキサン相を回収した。エバポレータでヘキサンを留去し、下記式で示される化合物の白色固体を得た。収量は８．１ｇ（収率６３．５モル％）であった。
【００１９】
【化１０】
0004051879.tif 000006
【００２０】
融点  ６８〜７０℃
沸点  ２８４〜２９１℃（１０．５ｍｍＨｇ）
ＮＭＲ分析；
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：
２．５７ｐｐｍ（２Ｈ、ｔ）、２．３９ｐｐｍ（２Ｈ、ｔ）、１．８５ｐｐｍ（２Ｈ、ｍ）、１．６７ｐｐｍ（６Ｈ、ｍ）、１．５５ｐｐｍ（６Ｈ、ｍ）、１．３８ｐｐｍ（６Ｈ、ｍ）、１．２７ｐｐｍ（２４Ｈ、ｍ）、０．８８ｐｐｍ（９Ｈ、ｍ）．
【００２１】
13Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：
２１０．４ｐｐｍ、４３．１ｐｐｍ、４３．０ｐｐｍ、４２．９ｐｐｍ、３１．８ｐｐｍ、３１．８ｐｐｍ、３１．５ｐｐｍ、３１．２ｐｐｍ、３１．１ｐｐｍ、２９．３ｐｐｍ、２９．２ｐｐｍ、２９．１ｐｐｍ、２９．１ｐｐｍ、２９．０ｐｐｍ、２８．３ｐｐｍ、２７．６ｐｐｍ、２７．５ｐｐｍ、２６．８ｐｐｍ、２３．８ｐｐｍ、２２．６ｐｐｍ、２２．６ｐｐｍ、２１．７ｐｐｍ、２１．６ｐｐｍ、１６．１ｐｐｍ、１６．０ｐｐｍ、１４．１ｐｐｍ、１４．０ｐｐｍ、０．１ｐｐｍ．
ＩＲ分析；
６６５ｃｍ-1、７２２ｃｍ-1、８９２ｃｍ-1、９１５ｃｍ-1、９２６ｃｍ-1、９７１ｃｍ-1、１５７６ｃｍ-1、１６６１ｃｍ-1、１６９７ｃｍ-1、１８６８ｃｍ-1、１９０４ｃｍ-1、１９５３ｃｍ-1、２０２２ｃｍ-1、２０５７ｃｍ-1、２１２２ｃｍ-1、２１５０ｃｍ-1、２１９１ｃｍ-1、２３０１ｃｍ-1、２３４１ｃｍ-1、２３５６ｃｍ-1、２４０９ｃｍ-1、２４３５ｃｍ-1、２５３１ｃｍ-1、２５８２ｃｍ-1、２６４５ｃｍ-1、２６６９ｃｍ-1、２７２８ｃｍ-1、３１９９ｃｍ-1、３３８３ｃｍ-1、３６０６ｃｍ-1、３６２５ｃｍ-1、３７１６ｃｍ-1、３７７６ｃｍ-1、３８１２ｃｍ-1、３８５１ｃｍ-1、３９２２ｃｍ-1、３９８３ｃｍ-1。