JPH0239514B2 - - Google Patents
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- JPH0239514B2 JPH0239514B2 JP57096100A JP9610082A JPH0239514B2 JP H0239514 B2 JPH0239514 B2 JP H0239514B2 JP 57096100 A JP57096100 A JP 57096100A JP 9610082 A JP9610082 A JP 9610082A JP H0239514 B2 JPH0239514 B2 JP H0239514B2
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- general formula
- compound
- represented
- octane
- trioxabicyclo
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- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
本発明は、新規な化合物である4―アルキル―
1―ヒドロキシアルキル―2,6,7―トリオキ
サビシクロ〔2,2,2〕オクタンすなわち一般
式、
The present invention provides a novel compound of 4-alkyl-
1-Hydroxyalkyl-2,6,7-trioxabicyclo[2,2,2]octane, i.e. general formula,
【式】(ただし、R1
はアルキレン基で、R2は水素原子またはアルキ
ル基である)で示される化合物(以下、ビシクロ
化合という)及びその製造方法を提供するもので
ある。
従来、ビシクロ化合物は種々のものが知られて
おり、例えば、一般式
(ただし、Rは低級アルキル基である)で示さ
れる1―アルキル―4―ヒドロキシメチル―2,
6,7―トリオキサビシクロ〔2,2,2〕オク
タンが公知である。また、上記一般式(A)から誘導
される一般式、
で示されるビシクロオルソエステル環を有する不
飽和カルボン酸エステルは、重合硬化時の体積収
縮率が小さい重合性モノマーとしてその有用性が
注目されている。しかしながら上記一般式(A)で示
されるビシクロ化合物及びその不飽和カルボン酸
エステルの応用に関して、従来公知の重合硬化触
媒が例えば三フツ化ホウ素の如き、取り扱い上、
あるいは人体への為害作用等の点で問題があるた
めに、あるいは重合活性が小さいため現状では工
業的に有用な用途が見出されるに至つていない。
本発明者らは、重合硬化時の体積収縮率が小さ
い重合性モノマーについて鋭意研究を重ねて来
た。その結果、新規な不飽和カルボン酸エステル
の原料となり、該原料から誘導される不飽和カル
ボン酸エステルが、前記一般式(B)で示される公知
の不飽和カルボン酸エステルに比べ重合活性が高
く、例えば接着剤成分として応用した場合に、著
しく良好な性能を発揮する有用なビシクロ化合物
を合成することに成功した。そして、上記新規な
化合物及びその製造方法をここに提供するに至つ
た。
すなわち、本発明は、一般式
(ただし、R1はアルキレン基で、R2は水素原
子またはアルキル基である)で示される4―アル
キル―1―ヒドロキシアルキル―2,6,7―ト
リオキサビシクロ〔2,2,2〕オクタンであ
る。また、本発明は、ヒドロキシカルボン酸とト
リメチロールアルカンとを酸の存在下に脱水反応
させて、上記一般式()で示される4―アルキ
ル―1―ヒドロキシアルキル―2,6,7―トリ
オキサビシクロ〔2,2,2〕オクタンの製造方
法をも提供するものである。
本発明の前記一般式()すなわち
The present invention provides a compound (hereinafter referred to as a bicyclo compound) represented by the formula: (wherein R 1 is an alkylene group and R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group) and a method for producing the same. Conventionally, various bicyclo compounds have been known, for example, the general formula (However, R is a lower alkyl group) 1-alkyl-4-hydroxymethyl-2,
6,7-trioxabicyclo[2,2,2]octane is known. In addition, a general formula derived from the above general formula (A), The unsaturated carboxylic acid ester having a bicycloorthoester ring shown in the formula is attracting attention for its usefulness as a polymerizable monomer having a small volumetric shrinkage rate during polymerization and curing. However, regarding the application of the bicyclo compound represented by the above general formula (A) and its unsaturated carboxylic acid ester, conventionally known polymerization curing catalysts, such as boron trifluoride, have problems in handling.
Alternatively, due to problems in terms of harmful effects on the human body, or because the polymerization activity is low, no industrially useful use has been found at present. The present inventors have conducted extensive research on polymerizable monomers that have a small volumetric shrinkage rate during polymerization and curing. As a result, it becomes a raw material for a new unsaturated carboxylic ester, and the unsaturated carboxylic ester derived from the raw material has higher polymerization activity than the known unsaturated carboxylic ester represented by the general formula (B), For example, we have successfully synthesized a useful bicyclo compound that exhibits extremely good performance when applied as an adhesive component. The inventors have now provided the above-mentioned novel compound and a method for producing the same. That is, the present invention provides the general formula (However, R 1 is an alkylene group and R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group) 4-alkyl-1-hydroxyalkyl-2,6,7-trioxabicyclo[2,2,2]octane It is. The present invention also provides a method for producing 4-alkyl-1-hydroxyalkyl-2,6,7-trioxane represented by the above general formula () by dehydrating hydroxycarboxylic acid and trimethylolalkane in the presence of an acid. A method for producing bicyclo[2,2,2]octane is also provided. The general formula () of the present invention is
【式】の式中、R1はアル
キレン基で、R2は水素原子またはアルキル基で
ある。該アルキレン基及びアルキル基としては特
に限定されないが、上記化合物の製造上、経済的
な制限のために、一般には低級アルキレン基及び
アルキル基、例えば炭素原子数1〜3のものが好
適である。
本発明の上記化合物は、前記した如く、公知化
合物のうち前記一般式(A)で示されるビシクロ化合
物と構造上多少類似するが、ビシクロ環中の酸素
原子の水酸基に対する結合様式が異ることによつ
て、前記した如くそれぞれの化合物を原料として
誘導される該ビシクロ化合物の不飽和カルボン酸
エステルの重合特性に著しい違いを生じる点で、
両者はその性状を著しく異にするものである。勿
論、その製法に関しても両者は全く異なるもので
ある。また本発明の前記一般式()で示される
化合物は、該化合物から誘導される不飽和カルボ
ン酸エステルが重合硬化時の収縮が小さいモノマ
ーとして例えば医用材料あるいは歯科材料に有効
に使用されるため、その原料物質として工業的に
も著しく有用なものである。
本発明の前記一般式()で示される化合物
は、次ぎのような測定によつて該化合物であるこ
とを確認できる。
(1) 赤外吸収スペクトルの測定(IR)
ビシクロオルソエステル構造In the formula, R 1 is an alkylene group, and R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group. The alkylene group and alkyl group are not particularly limited, but lower alkylene groups and alkyl groups, such as those having 1 to 3 carbon atoms, are generally preferred due to economical limitations in the production of the above compounds. As mentioned above, the above compound of the present invention is somewhat similar in structure to the bicyclo compound represented by the general formula (A) among known compounds, but the bonding mode of the oxygen atom to the hydroxyl group in the bicyclo ring is different. Therefore, as mentioned above, there are significant differences in the polymerization properties of the unsaturated carboxylic acid esters of the bicyclo compounds derived from the respective compounds as raw materials.
Both have significantly different properties. Of course, their manufacturing methods are also completely different. In addition, the compound represented by the general formula () of the present invention is effectively used as a monomer with low shrinkage during polymerization and curing, for example, in medical materials or dental materials, since the unsaturated carboxylic acid ester derived from the compound is effectively used in medical materials or dental materials. It is extremely useful industrially as a raw material. The compound represented by the general formula () of the present invention can be confirmed to be the compound by the following measurements. (1) Measurement of infrared absorption spectrum (IR) Bicycloorthoester structure
【式】
と水酸基(―OH)の存在が確認できる。前者
に由来する吸収帯は1000cm-1〜1200cm-1に数本
あらわれ、後者に由来する吸収帯は3300cm-1〜
3400cm-1にあらわれる。
(2) 1H―核磁気共鳴吸収スペクトルの測定
(1H―NMR)
重水素化クロロホルムあるいは重水素化ジメチ
ルスルホキシド溶媒中でテトラメチルシランを基
準として測定すると、δ(ppm)=3.8〜4.2の位置
にビシクロ環内の6コのメチレン水素に由来する
一重線の吸収ピークが現われる。
また、前記一般式()中のR1およびR2の種
類の違いは、R1,R2中の水素に由来する吸収ピ
ークの位置および多重度ならびに吸収ピーク面積
の相対比の観測と解析により判別できる。例えば
R1がメチレン基でR2がエチル基の場合には、重
水素化クロロホルム溶媒中でR1のメチレン基水
素に由来する一重線吸収ピークがδ(ppm)=3.55
に、またR2中のメチレン水素に由来する四重線
の吸収ピークがδ(ppm)=1.30の位置にそれぞれ
観測される。さらにR2中のメチル水素に由来す
る三重線吸収ピークがδ(ppm)=0.85の位置に観
測される。以上のように三種の吸収ピークの面積
を測定し、その比率を算出すると、その値はそれ
ぞれの基に結合した水素の数の比と一致する。
また本発明の前記一般式()と公知の前記一
般式(A)との最も特徴的な違いは、ビシクロオルソ
エステル環に隣接する炭素上の水素の吸収ピーク
位置にあらわれる。すなわち、一般式()の
R1で示される水酸基とビシクロオルソエステル
環にはさまれたアルキレン基において、ビシクロ
オルソエステル環に隣接する炭素上の水素の吸収
ピークが一般式(A)の対応する水素の吸収ピークよ
り低磁場側に観測される。また一般式()の
R2で示されるアルキル基のビシクロオルソエス
テル環に隣接する炭素上の水素の吸収ピークが一
般式(A)の対応する水素の吸収ピークより逆に高磁
場側に観測される。例えば、R1がメチレン基,
R2がエチル基の場合、前者に関して、一般式
()ではδ(ppm)=3.55に、対応する一般式(A)
ではδ(ppm)=3.45にそれぞれ水素の吸収ピーク
が観測される。さらに後者のエチル基のメチレン
水素に関しては、一般式()ではδ(ppm)=
1.30に、対応する一般式(A)ではδ(ppm)=1.60に
それぞれ水素の吸収ピークが観測される。
(3) 質量分析
質量分析の手段として、電子衝撃法(EIと略
す),電解脱離法(FDと略す),あるいは、化学
イオン化法(CIと略す)のいずれの方法によつ
ても分子量を確認できる。該化合物の分子量をM
とすると、EI法ではM+または(M+1)+の位置
に、FD法ではM+の位置に分子イオンピークが観
測され、CI法では(M±1)+の位置に擬分子イ
オンピークが観測される。
(4) 元素分析
炭素および水素の分析結果を一般式()から
算出される理論値と比較することにより確認でき
る。
以上説明した種々の測定方法により、本発明の
前記一般式()で示される化合物が確認でき
る。また本発明の化合物の確認に際しては、予め
構造を確認した化合物について測定した標準チヤ
ートを準備しておき、それとの比較によつて化合
物を確認する方法を採用することもできる。
前記一般式()で示される化合物は室温で白
色の固体であり、R1及びR2の差異によりそれぞ
れ固有の融点を有する。また前記一般式()で
示される化合物は、一般にメチレンクロライド,
クロロホルム,アセトン,ジオキサン,エーテル
等の溶媒に可溶であり、これらの溶媒に溶けた状
態で酸触媒により開環する。また反応条件を選ぶ
ことによりさらに開環重合し、その際の体積収縮
がほとんど無いポリマーを生成し得る。
本発明の前記一般式()で示される化合物
は、前記したように新規な不飽和カルボン酸エス
テルの原料として有用である。そして、該不飽和
カルボン酸エステルは、後述する用途例及びその
比較例でも明らかなように、第3級アミンのよう
な、取り扱いやすくしかも人体への為害作用の少
ない触媒をもちいることによつて、短時間のうち
に重合硬化するので、例えば口中で使用する歯科
用材料あるいは医用材料の原料として極めて有用
なものとなる。
前記一般式()で示される本発明の化合物の
製造方法は、特に限定されず如何なる方法も採用
することができる。工業的に有利な代表的な該製
造方法を例示すれば、次ぎのとおりである。すな
わち、一般式
HO―R1―COOH ()
で示されるヒドロキシカルボン酸と、一般式
(HOCH2)3C―R2 ()
で示されるトリメチロールアルカンとを、脱水反
応させることによつて前記一般式()が合成さ
れる。ただし、上記一般式()及び()にお
けるR1及びR2は、前記一般式()におけるR1
及びR2と同様である。該反応に際しては、先ず
原料であるヒドロキシカルボン酸とトリメチロー
ルアルカンとを、適当な溶媒例えばベンゼン,ト
ルエン,キシレン等の溶媒中で、酸触媒例えばP
―トルエンスルホン酸,硫酸等の存在下に反応さ
せることにより、一般式
で示される反応中間体を製造する。上記反応は、
一般に窒素ガスの如き不活性ガス雰囲気中で、溶
媒の還流下で行うのが好適である。また、反応の
進行は溶媒と共沸して留去してくる水の量を計測
することにより知ることができる。
次いで、上記中間体、すなわち前記一般式
()で示される化合物は、酸触媒、例えばP―
トルエンスルホン酸,硫酸等の存在下に、減圧,
加熱して脱水反応を行うことにより、前記一般式
()で示される本発明の化合物となる。上記脱
水反応の条件としては、一般に1〜0.03mmHg程
度の減圧下,140〜220℃の温度範囲が好適に採用
される。本発明の化合物は上記の脱水反応後気化
留去させ、反応系より分離することができる。留
去した液体は空冷下で凝固し、白色結晶固体とな
る。
本発明の化合物は、前記したように、例えば一
般式
(ただし、R3は水素原子またはアルキル基で
ある)で示される不飽和カルボン酸クロライドと
反応させることにより、一般式()で示される
新規な不飽和カルボン酸エステルとなる。
該一般式()で示される新規な不飽和カルボ
ン酸エステルは、成型材料,複合材料,接着剤あ
るいは注型材料等へ応用することにより優れた性
能を発揮する極めて有用な化合物である。例えば
歯科用接着剤成分として使用した場合に、新鮮抜
去牛歯のエナメル質のみならず、象牙質に対して
も、従来公知の歯科用接着剤に比べ、高い接着強
度を示す結果が得られている。
従つて、本発明の化合物は、これら数多くの有
用な用途を有する前記一般式()で示される新
規な不飽和カルボン酸エステルの原料として極め
て有用な化合物である。
本発明を更に具体的に説明するために、以下実
施例,用途例及び比較例を挙げるが、本発明はこ
れらの実施例に限定されるものではない。
実施例 1
水分定量受器,冷却管,塩化カルシウム管を取
り付けた500c.c.ナス型フラスコに、グリコール酸
22.82g(0.3mol),トリメチロールプロパン
40.25g(0.3mol)及びベンゼン150c.c.を投入し、
95℃で2時間撹拌を行つた。その後、P―トルエ
ンスルホン酸0.1gを反応液中に加え、ベンゼン
還流を行つた。約2時間で5.4ml(約0.3mol)の
水が留去した。反応系の撹拌を止め、室温まで空
冷した後、エバポレーターによりベンゼンを除去
した。その後、精留装置を用いて、0.2mmHg/
170〜180℃の条件下で減圧蒸留を行い、116℃/
0.2mmHgの留分を得た。これをメチレンクロライ
ドで再結晶し、白色固体34.18gを得た。収率は
65.5%であつた。このようにして得られた白色固
体の物性値及び種々の測定値は次のとおりであつ
た。
(1) 融点 60〜61℃
(2) 赤外吸収スペクトル(その結果は第1図とし
て添付する)
3350cm-1 (νOH)
1100,1090,1050,1020cm-1 [Formula] and the presence of hydroxyl group (-OH) can be confirmed. Several absorption bands originating from the former appear between 1000cm -1 and 1200cm -1 , and absorption bands originating from the latter appear between 3300cm -1 and 1200cm -1 .
Appears at 3400cm -1 . (2) Measurement of 1 H-Nuclear Magnetic Resonance Absorption Spectrum ( 1 H-NMR) When measured in deuterated chloroform or deuterated dimethyl sulfoxide solvent with tetramethylsilane as the standard, δ (ppm) = 3.8 to 4.2. A singlet absorption peak derived from six methylene hydrogens in the bicyclo ring appears at this position. In addition, the difference in the types of R 1 and R 2 in the above general formula () can be determined by observation and analysis of the position and multiplicity of absorption peaks derived from hydrogen in R 1 and R 2 and the relative ratio of absorption peak areas. Can be distinguished. for example
When R 1 is a methylene group and R 2 is an ethyl group, the singlet absorption peak derived from the methylene group hydrogen of R 1 in deuterated chloroform solvent is δ (ppm) = 3.55
In addition, a quartet absorption peak derived from methylene hydrogen in R 2 is observed at the position of δ (ppm) = 1.30. Furthermore, a triplet absorption peak derived from methyl hydrogen in R 2 is observed at the position of δ (ppm) = 0.85. When the areas of the three types of absorption peaks are measured as described above and their ratios are calculated, the values match the ratios of the numbers of hydrogens bonded to each group. The most characteristic difference between the general formula () of the present invention and the known general formula (A) is the absorption peak position of hydrogen on the carbon adjacent to the bicycloorthoester ring. That is, the general formula ()
In the alkylene group sandwiched between the hydroxyl group and the bicycloorthoester ring represented by R 1 , the hydrogen absorption peak on the carbon adjacent to the bicycloorthoester ring is lower in magnetic field than the corresponding hydrogen absorption peak in general formula (A). observed on the side. Also, the general formula ()
The absorption peak of hydrogen on the carbon adjacent to the bicycloorthoester ring of the alkyl group represented by R 2 is observed on the higher magnetic field side than the corresponding absorption peak of hydrogen in general formula (A). For example, R 1 is a methylene group,
When R 2 is an ethyl group, regarding the former, δ (ppm) = 3.55 in the general formula (), and the corresponding general formula (A)
In this case, a hydrogen absorption peak is observed at δ (ppm) = 3.45. Furthermore, regarding the methylene hydrogen of the latter ethyl group, in the general formula (), δ (ppm) =
1.30, and hydrogen absorption peaks are observed at δ (ppm) = 1.60 in the corresponding general formula (A). (3) Mass spectrometry As a means of mass spectrometry, molecular weight can be determined by any of the following methods: electron impact method (abbreviated as EI), electrolytic desorption method (abbreviated as FD), or chemical ionization method (abbreviated as CI). Can be confirmed. The molecular weight of the compound is M
Then, in the EI method, a molecular ion peak is observed at the M + or (M+1) + position, in the FD method, a molecular ion peak is observed at the M + position, and in the CI method, a pseudomolecular ion peak is observed at the (M±1) + position. be done. (4) Elemental analysis This can be confirmed by comparing the analysis results of carbon and hydrogen with the theoretical values calculated from the general formula (). The compound represented by the general formula () of the present invention can be confirmed by the various measuring methods described above. Further, when confirming the compound of the present invention, it is also possible to prepare a standard chart measured for a compound whose structure has been confirmed in advance, and to confirm the compound by comparing with the standard chart. The compound represented by the general formula () is a white solid at room temperature, and has a unique melting point depending on the difference between R 1 and R 2 . In addition, the compound represented by the general formula () is generally methylene chloride,
It is soluble in solvents such as chloroform, acetone, dioxane, and ether, and is ring-opened with an acid catalyst while dissolved in these solvents. In addition, by selecting reaction conditions, ring-opening polymerization can be further performed to produce a polymer with almost no volumetric contraction during the ring-opening polymerization. The compound represented by the general formula () of the present invention is useful as a raw material for a novel unsaturated carboxylic acid ester, as described above. The unsaturated carboxylic acid ester can be produced by using a catalyst such as a tertiary amine that is easy to handle and has less harmful effects on the human body, as is clear from the application examples and comparative examples described below. Since it polymerizes and hardens in a short period of time, it is extremely useful as a raw material for dental or medical materials used in the mouth, for example. The method for producing the compound of the present invention represented by the general formula () is not particularly limited, and any method can be employed. Typical examples of industrially advantageous manufacturing methods are as follows. That is, by dehydrating a hydroxycarboxylic acid represented by the general formula HO-R 1 --COOH () and a trimethylolalkane represented by the general formula (HOCH 2 ) 3 C-R 2 (), the above-mentioned General formula () is synthesized. However, R 1 and R 2 in the above general formulas () and () are R 1 and R 2 in the above general formula ()
and R 2 . In this reaction, first, the raw materials hydroxycarboxylic acid and trimethylolalkane are mixed in a suitable solvent such as benzene, toluene, xylene, etc., and an acid catalyst such as P is added.
-By reacting in the presence of toluenesulfonic acid, sulfuric acid, etc., the general formula A reaction intermediate represented by is produced. The above reaction is
Generally, it is preferable to carry out the reaction under reflux of the solvent in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas. Further, the progress of the reaction can be determined by measuring the amount of water that is azeotropically distilled off with the solvent. Next, the intermediate, that is, the compound represented by the general formula (), is treated with an acid catalyst, such as P-
In the presence of toluenesulfonic acid, sulfuric acid, etc., under reduced pressure,
By heating and performing a dehydration reaction, the compound of the present invention represented by the general formula () is obtained. As conditions for the above dehydration reaction, a temperature range of 140 to 220° C. under reduced pressure of about 1 to 0.03 mmHg is generally suitably employed. The compound of the present invention can be separated from the reaction system by vaporizing and distilling it off after the above dehydration reaction. The distilled liquid solidifies under air cooling and becomes a white crystalline solid. As mentioned above, the compounds of the present invention can be prepared, for example, by the general formula (However, R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group.) By reacting with an unsaturated carboxylic acid chloride represented by the formula (R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group), a novel unsaturated carboxylic acid ester represented by the general formula () is obtained. The novel unsaturated carboxylic acid ester represented by the general formula () is an extremely useful compound that exhibits excellent performance when applied to molding materials, composite materials, adhesives, casting materials, etc. For example, when used as a dental adhesive component, results were obtained that showed higher adhesive strength than conventionally known dental adhesives, not only on the enamel of freshly extracted bovine teeth but also on the dentin. There is. Therefore, the compound of the present invention is an extremely useful compound as a raw material for the novel unsaturated carboxylic acid ester represented by the general formula (), which has many useful uses. In order to explain the present invention more specifically, Examples, Application Examples, and Comparative Examples are given below, but the present invention is not limited to these Examples. Example 1 Glycolic acid was added to a 500 c.
22.82g (0.3mol), trimethylolpropane
Add 40.25g (0.3mol) and 150c.c. of benzene,
Stirring was carried out at 95°C for 2 hours. Thereafter, 0.1 g of P-toluenesulfonic acid was added to the reaction solution, and benzene reflux was performed. 5.4 ml (about 0.3 mol) of water was distilled off in about 2 hours. After stopping the stirring of the reaction system and air cooling to room temperature, benzene was removed using an evaporator. Then, using a rectifier, 0.2mmHg/
Perform vacuum distillation under conditions of 170 to 180℃, and reduce to 116℃/
A fraction of 0.2 mmHg was obtained. This was recrystallized from methylene chloride to obtain 34.18 g of a white solid. The yield is
It was 65.5%. The physical properties and various measured values of the white solid thus obtained were as follows. (1) Melting point 60-61℃ (2) Infrared absorption spectrum (results are attached as Figure 1) 3350cm -1 (νOH) 1100, 1090, 1050, 1020cm -1
【式】
(3) 1H―核磁気共鳴吸収スペクトル(その結果
は第2図として添付する)
測定溶媒:重クロロホルム
標準 :テトラメチルシラン[Formula] (3) 1 H-nuclear magnetic resonance absorption spectrum (results are attached as Figure 2) Measurement solvent: Deuterium chloroform Standard: Tetramethylsilane
【表】 (4) 質量分析スペクトル EI法,m/e=175(M+1)+ (5) 元素分析[Table] (4) Mass spectrometry spectrum EI method, m/e=175 (M+1) + (5) Elemental analysis
【表】
以上の測定結果より、前記白色固体は、構造式
であることが確認できた。
実施例 2
水分定量受器,冷却管,塩化カルシウム管を取
り付けた500c.c.ナス型フラスコに乳酸31.9g
(0.35mol),トリメチロールプロパン40.86g
(0.3mol)及びトルエン150c.c.を投入し、90〜100
℃で10分間撹拌を行つた。その後、P―トルエン
スルホン酸0.1gを反応液中に加え、トルエン還
流を行つた。約2.5時間で6.3ml(約0.35mol)の
水が留去した。反応系の撹拌を止め室温まで空冷
した後、エバポレーターによりトルエンを除去し
た。その後、精留装置を用いて、0.13mmHg/170
〜190℃の条件下で減圧蒸留を行ない、102〜
106.5℃/0.13mmHgの留分を得た。この留分は室
温まで冷却することにより白色固体へと変化し
た。この白色固体の収量は44.25gであり、収率
は78.5%であつた。
このようにして得られた白色固体の物性値及び
種々の測定値は次のとおりであつた。
(1) 融点 66〜68℃
(2) 赤外吸収スペクトル(その結果は第3図とし
て添付する)
3400cm-1 (νOH)
1125,1070,1015,990cm-1 [Table] From the above measurement results, the white solid has the structural formula It was confirmed that this was the case. Example 2 31.9 g of lactic acid was placed in a 500 c.c. eggplant-shaped flask equipped with a water metering receiver, a cooling tube, and a calcium chloride tube.
(0.35mol), trimethylolpropane 40.86g
(0.3mol) and toluene 150c.c.,
Stirring was performed at ℃ for 10 minutes. Thereafter, 0.1 g of P-toluenesulfonic acid was added to the reaction solution, and toluene was refluxed. 6.3 ml (about 0.35 mol) of water was distilled off in about 2.5 hours. After stopping the stirring of the reaction system and air cooling it to room temperature, toluene was removed using an evaporator. Then, using a rectifier, 0.13mmHg/170
Perform vacuum distillation under conditions of ~190℃, 102 ~
A fraction of 106.5°C/0.13mmHg was obtained. This fraction turned into a white solid upon cooling to room temperature. The yield of this white solid was 44.25 g, giving a yield of 78.5%. The physical properties and various measured values of the white solid thus obtained were as follows. (1) Melting point 66-68℃ (2) Infrared absorption spectrum (results are attached as Figure 3) 3400cm -1 (νOH) 1125, 1070, 1015, 990cm -1
【式】
(3) 1H―核磁気共鳴吸収スペクトル(その結果
は第4図として添付する)
測定溶媒:重ジメチルスルホキシド
標準 :テトラメチルシラン[Formula] (3) 1 H-nuclear magnetic resonance absorption spectrum (results are attached as Figure 4) Measurement solvent: heavy dimethyl sulfoxide Standard: tetramethylsilane
【表】 (4) 質量分析 CI法,m/e=189(M+1)+ (5) 元素分析[Table] (4) Mass spectrometry CI method, m/e=189 (M+1) + (5) Elemental analysis
【表】
以上の測定結果より、前記白色固体は、構造式
であることが確認できた。
実施例 3〜8
前記一般式()で示されるヒドロキシカルボ
ン酸のR1及び前記一般式()で示されるトリ
メチロールアルカンのR2として表1に示した原
料を用いた以外は実施例1と同様な反応条件及び
操作によつて、6種類の対応するビシクロ化合物
を合成した。得られた化合物の元素分析値及び質
量分析結果を表1に示したが、それぞれ前記一般
式()から予測される計算値とよく一致した。
さらに赤外吸収スペクトル及び1H―核磁気共鳴
スペクトルの測定により、前記した特性吸収帯と
水素の吸収ピークを確認した。[Table] From the above measurement results, the white solid has the structural formula It was confirmed that this was the case. Examples 3 to 8 Same as Example 1 except that the raw materials shown in Table 1 were used as R 1 of the hydroxycarboxylic acid represented by the general formula () and R 2 of the trimethylolalkane represented by the general formula (). Six types of corresponding bicyclo compounds were synthesized using similar reaction conditions and operations. The elemental analysis values and mass spectrometry results of the obtained compound are shown in Table 1, and they were in good agreement with the calculated values predicted from the above general formula ().
Furthermore, the above-mentioned characteristic absorption band and hydrogen absorption peak were confirmed by measurement of infrared absorption spectrum and 1 H-nuclear magnetic resonance spectrum.
【表】
用途例1及び比較例1
撹拌機,滴下ロートを取り付けた500c.c.セパラ
ブルフラスコに実施例1で得た4―エチル―1―
ヒドロキシメチル―2,6,7―トリオキサビシ
クロ〔2,2,2〕オクタン32.74g
(0.188mol),トリエチルアミン50g(0.50mol)
及びベンゼン200c.c.を投入した。これを0℃で撹
拌しながら、メタクリル酸クロライド26.13g
(0.25mol)を滴下濾斗より反応液中に滴下して
加えた。滴下終了後、反応液は0℃で約2時間撹
拌しさらに室温で15時間撹拌した。その後、反応
液を濾過し、反応中に生成したトリエチルアミン
塩酸塩を除去した。エバポレーターにより濾液中
のベンゼン及び過剰のトリエチルアミンを除いた
後、ヘキサンを加え、抽出操作を行い、さらにヘ
キサン層を濃縮することにより淡黄色の液体
13.61gを得た。収率は29.9%であつた。
このようにして得られた淡黄色液体の物性値及
び種々の測定値は次のとおりであつた。
(1) 沸点 95℃/0.07mmHg
(2) 比重 1.1519(20℃)
(3) 赤外吸収スペクトル
1720cm-1(νC=O)
1635cm-1(νC=C)
1280cm-1([Table] Application example 1 and comparative example 1 4-ethyl-1- obtained in Example 1 was placed in a 500 c.c. separable flask equipped with a stirrer and a dropping funnel.
Hydroxymethyl-2,6,7-trioxabicyclo[2,2,2]octane 32.74g
(0.188mol), triethylamine 50g (0.50mol)
and benzene 200c.c. While stirring this at 0℃, 26.13g of methacrylic acid chloride
(0.25 mol) was added dropwise into the reaction solution from a dropping funnel. After completion of the dropwise addition, the reaction solution was stirred at 0° C. for about 2 hours and further stirred at room temperature for 15 hours. Thereafter, the reaction solution was filtered to remove triethylamine hydrochloride produced during the reaction. After removing benzene and excess triethylamine from the filtrate using an evaporator, hexane is added, extraction is performed, and the hexane layer is concentrated to produce a pale yellow liquid.
13.61g was obtained. The yield was 29.9%. The physical properties and various measured values of the pale yellow liquid thus obtained were as follows. (1) Boiling point 95℃/0.07mmHg (2) Specific gravity 1.1519 (20℃) (3) Infrared absorption spectrum 1720cm -1 (νC=O) 1635cm -1 (νC=C) 1280cm -1 (
【式】) 1160,1105,1060,1020,1000cm-1 [Formula]) 1160, 1105, 1060, 1020, 1000cm -1
【式】 (4) 1H―核磁気共鳴吸収スペクトル 測定溶媒:重クロロホルム 標準 :テトラメチルシラン[Formula] (4) 1 H-Nuclear Magnetic Resonance Absorption Spectrum Measurement Solvent: Deuterochloroform Standard: Tetramethylsilane
【表】 (5) 質量分析 FD法,m/e=242(M+) (6) 元素分析[Table] (5) Mass spectrometry FD method, m/e=242 (M + ) (6) Elemental analysis
【表】
以上の測定結果より、前記淡黄色液体は、構造
式
であることが確認された。
上記で確認された4―エチル―1―ヒドロキシ
メチル―2,6,7―トリオキサビシクロ〔2,
2,2〕オクタンメタクリル酸エステル0.5g
(2.87×10-3mol)をガラス製の重合用アンプル中
に投入した。これに表2に示す第三級アミンを上
記化合物に対して5mol%加え、次に、これを封
管した後、70℃油浴中で重合反応を行い、その重
合硬化時間及び硬化に伴う体積収縮率を求め、そ
れらの結果を表2のNo.1〜4までにまとめて示し
た。なお、重合硬化時間は加熱開始から封管中の
反応物が流動しなくなるまでの時間とした。また
体積収縮率はモノマーと重合硬化物の比重をそれ
ぞれ測定し、その値を基に算出した。また、比較
のために下記構造式
で示される1―エチル―4―ヒドロキシメチル―
2,6,7―トリオキサビシクロ〔2,2,2〕
オクタンメタクリル酸エステルを前記4―エチル
―1―ヒドロキシメチル―2,6,7―トリオキ
サビシクロ〔2,2,2〕オクタンメタリル酸エ
ステルの代りに用いた以外は全て同様に実施し、
その結果を表2のNo.5〜8に示した。ただし、比
較例の場合には、得られた重合体が寒天状であ
り、体積収縮率を求めることが不可能であつた。[Table] From the above measurement results, the pale yellow liquid has the structural formula It was confirmed that 4-ethyl-1-hydroxymethyl-2,6,7-trioxabicyclo[2,
2,2] Octane methacrylate 0.5g
(2.87×10 -3 mol) was placed in a glass polymerization ampoule. To this, 5 mol% of the tertiary amine shown in Table 2 was added to the above compound, and then, after sealing the tube, a polymerization reaction was carried out in an oil bath at 70°C, and the polymerization curing time and volume associated with curing were The shrinkage rates were determined and the results are summarized in Nos. 1 to 4 of Table 2. Note that the polymerization curing time was defined as the time from the start of heating until the reactant in the sealed tube stopped flowing. Further, the volume shrinkage rate was calculated based on the specific gravity of the monomer and the polymerized cured product, respectively. In addition, for comparison, the following structural formula 1-ethyl-4-hydroxymethyl-
2,6,7-trioxabicyclo[2,2,2]
All procedures were carried out in the same manner except that octane methacrylate was used in place of the 4-ethyl-1-hydroxymethyl-2,6,7-trioxabicyclo[2,2,2]octane methacrylate,
The results are shown in Nos. 5 to 8 of Table 2. However, in the case of the comparative example, the obtained polymer was agar-like and it was impossible to determine the volume shrinkage rate.
【表】
用途例 2
用途例1で得たビシクロ化合物の不飽和カルボ
ン酸エステルを用いて、以下に示した組成のA液
及びB液を調製し、歯質への接着強度を測定し
た。
{4―エチル―1―ヒドロキシメチル―2,
6,7―トリオキサビシクロ〔2,2,2〕
オクタンメタリル酸エステル 49.8重量部
A エタノール 49.8重量部
過酸化ベンゾイル 0.4重量部}
B{エタノール 98.9重量部
ジメチル―P―トルイジン 1.1重量部
接着強度は以下の方法で行つた。まず新鮮抜去
牛歯の表面をエメリーペーパー(#320)で研磨
し、平滑な象牙質を露出させた。次いで、研磨面
を37%オルトリン酸水溶液で一分間処理し、30秒
間水洗した後、窒素ガスを吹きつけて表面を乾燥
した。そして、内径6mm,厚さ2mmの孔の空いた
板状ワツクスを乾燥表面に両面テープにて取り付
けた。次に前記A液及びB液を2:1の割合に混
合し板状ワツクスでかこまれた歯質表面に塗布し
窒素ガスで乾燥した。その後に市販の歯科用複合
レジン修復材(ジヨンソン&ジヨンソン社製,商
品名アダプテイク)を処方に従つて充填した。一
時間放置後、板状ワツクスを取り除き、さらに37
℃の水中に一昼夜浸漬した後、引張り強度を測定
した。測定には東洋ボールドウイン社製テンシロ
ンを用い、引張り速度は2mm/分とした。その結
果得られた接着強度は27.6Kg/cm2であつた。
また、比較のために、下記構造式
で示される1―エチル―4―ヒドロキシメチル―
2,6,7―トリオキサビシクロ〔2,2,2〕
オクタンメタクリル酸エステルを前記4―エチル
―1―ヒドロキシメチル―2,6,7―トリオキ
サビシクロ〔2,2,2〕オクタンメタリル酸エ
ステルの代りに用いて、以下に示した組成のC液
及びD液を調製し、同様に実施した。その結果得
られた接着強度は17.5Kg/cm2であつた。
{1―エチル―4―ヒドロキシメチル―2,6,
7―トリオキサビシクロ〔2,2,2〕オク
タンメタクリル酸エステル 49.8重量部
C エタノール 49.8重量部
過酸化ベンゾイル 0.4重量部}
D{エタノール 98.9重量部
ジメチル―P―トルイジン 1.1重量部}
更に、公知の歯科用接着剤である液E及びFを
調製し、上記と同様に実施したところ、得られた
接着強度は11.5Kg/cm2であつた。
{Bis―グリシジルメタアクリラート 21.5重量部
Eトリエチレングリコールジメタアクリラート
28.1重量部
エタノール 50.0重量部
過酸化ベンゾイル 0.5重量部}
F{エタノール 99.0重量部
ジメチル―P―トルイジン 1.0重量部}[Table] Application Example 2 Using the unsaturated carboxylic acid ester of the bicyclo compound obtained in Application Example 1, solutions A and B having the compositions shown below were prepared, and the adhesive strength to tooth structure was measured. {4-ethyl-1-hydroxymethyl-2,
6,7-trioxabicyclo[2,2,2]
Octane methacrylic acid ester 49.8 parts by weight A Ethanol 49.8 parts by weight Benzoyl peroxide 0.4 parts by weight} B {Ethanol 98.9 parts by weight Dimethyl-P-toluidine 1.1 parts by weight The adhesive strength was determined by the following method. First, the surface of a freshly extracted bovine tooth was polished with emery paper (#320) to expose the smooth dentin. Next, the polished surface was treated with a 37% orthophosphoric acid aqueous solution for one minute, washed with water for 30 seconds, and then dried by blowing nitrogen gas. Then, a plate-shaped wax with holes having an inner diameter of 6 mm and a thickness of 2 mm was attached to the dry surface with double-sided tape. Next, the above-mentioned liquids A and B were mixed at a ratio of 2:1 and applied to the tooth surface surrounded by the plate-shaped wax, and dried with nitrogen gas. Thereafter, a commercially available dental composite resin restorative material (manufactured by Johnson & Johnson, trade name: Adaptake) was filled according to the prescription. After leaving it for an hour, remove the plate-like wax and add 37
After being immersed in water at ℃ for one day and night, the tensile strength was measured. Tensilon manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd. was used for the measurement, and the tensile speed was 2 mm/min. The resulting adhesive strength was 27.6 Kg/cm 2 . Also, for comparison, the following structural formula 1-ethyl-4-hydroxymethyl-
2,6,7-trioxabicyclo[2,2,2]
Using octane methacrylate in place of the 4-ethyl-1-hydroxymethyl-2,6,7-trioxabicyclo[2,2,2]octane methacrylate, Solution C has the composition shown below. and D solution were prepared and carried out in the same manner. The resulting adhesive strength was 17.5 Kg/cm 2 . {1-ethyl-4-hydroxymethyl-2,6,
7-Trioxabicyclo[2,2,2]octane methacrylate ester 49.8 parts by weight C Ethanol 49.8 parts by weight Benzoyl peroxide 0.4 parts by weight} D {Ethanol 98.9 parts by weight Dimethyl-P-toluidine 1.1 parts by weight} Further, known Liquids E and F, which are dental adhesives, were prepared and tested in the same manner as above, and the adhesive strength obtained was 11.5 Kg/cm 2 . {Bis-glycidyl methacrylate 21.5 parts by weight E-triethylene glycol dimethacrylate
28.1 parts by weight Ethanol 50.0 parts by weight Benzoyl peroxide 0.5 parts by weight} F {Ethanol 99.0 parts by weight Dimethyl-P-toluidine 1.0 parts by weight}
第1図及び第3図は実施例1及び実施例2で得
た白色固体の赤外吸収スペクトルの測定結果であ
る。また第2図及び第4図は実施例1及び実施例
2で得た白色固体の1H―核磁気共鳴吸収スペク
トルの測定結果である。
FIGS. 1 and 3 show the measurement results of infrared absorption spectra of the white solids obtained in Examples 1 and 2. Furthermore, FIGS. 2 and 4 show the measurement results of 1 H-nuclear magnetic resonance absorption spectra of the white solids obtained in Examples 1 and 2.
Claims (1)
子またはアルキル基である。)で示される4―ア
ルキル―1―ヒドロキシアルキル―2,6,7―
トリオキサビシクロ〔2,2,2〕オクタン。 2 一般式、HO―R1―COOH(ただし、R1はア
ルキル基である)で示されるヒドロキシカルボン
酸と、一般式、(HOCH2)3C―R2(ただし、R2は
水素原子またはアルキル基である)で示されるト
リメチロールアルカンとを反応させることを特徴
とする、一般式、 (ただし、R1はアルキレン基で、R2は水素原
子またはアルキル基である)で示される4―アル
キル―1―ヒドロキシアルキル―2,6,7―ト
リオキサビシクロ〔2,2,2〕オクタンの製造
方法。[Claims] 1 General formula, (However, R 1 is an alkylene group and R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group.) 4-alkyl-1-hydroxyalkyl-2,6,7-
Trioxabicyclo[2,2,2]octane. 2 A hydroxycarboxylic acid represented by the general formula HO―R 1 -COOH (wherein R 1 is an alkyl group) and a hydroxycarboxylic acid represented by the general formula (HOCH 2 ) 3 C―R 2 (however, R 2 is a hydrogen atom or is an alkyl group), the general formula is characterized by reacting with a trimethylolalkane represented by (However, R 1 is an alkylene group and R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group) 4-alkyl-1-hydroxyalkyl-2,6,7-trioxabicyclo[2,2,2]octane manufacturing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57096100A JPS58213781A (en) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | 4-alkyl-1-hydroxyalkyl-2,6,7-trioxabicyclo-(2,2,2)octane and its preparation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57096100A JPS58213781A (en) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | 4-alkyl-1-hydroxyalkyl-2,6,7-trioxabicyclo-(2,2,2)octane and its preparation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58213781A JPS58213781A (en) | 1983-12-12 |
| JPH0239514B2 true JPH0239514B2 (en) | 1990-09-05 |
Family
ID=14155967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57096100A Granted JPS58213781A (en) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | 4-alkyl-1-hydroxyalkyl-2,6,7-trioxabicyclo-(2,2,2)octane and its preparation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58213781A (en) |
-
1982
- 1982-06-07 JP JP57096100A patent/JPS58213781A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58213781A (en) | 1983-12-12 |
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