【実施例】
【0056】
[実施例1]
工程1−1(反応工程):
容量が1,000mLの四つ口の第1ガラス反応器内に減圧下でフェノキシエタノール(純度99.8%)200gとジクロロエタン100gとを導入した。導入完了後、第1ガラス反応器内を常圧に戻して試料投入口よりフルオレノン(純度99.8%)100gを投入し、攪拌下で第1ガラス反応器の内容物を40℃に加熱し、2時間かけて内容物を完全に溶解させた。内容物の溶解を目視で確認後、内容物を20℃まで冷却した。冷却した内容物に対してβ−メルカプトプロピオン酸1.56gを添加し、20分間攪拌した。次に、36%塩酸60gを3時間かけて滴下し、その滴下完了後に90%硫酸60gを6時間かけて滴下した。硫酸の滴下完了後、内容物の温度を18〜20℃に維持し、反応系におけるフルオレノン濃度が0.1%以下になるまで反応させた。反応に要した時間は24時間であった。反応終了時の反応液の体積および質量は、それぞれ400mLおよび520gであった。
【0057】
なお、原料として用いたフェノキシエタノールおよびフルオレノンの純度は、いずれも高速液体クロマトグラフィー(HPLC)の測定結果によるものである。HPLCの測定条件は下記のとおりである。なお、ここでは、HPLCとして株式会社島津製作所の型番「LC−10A vp」を用い、また、カラムとして株式会社ワイエムシー製のものを用いた。また、分析用の試料は、測定対象物1mgを移動相1mLに溶解することで調製し、HPLCへの注入量を4μLに設定した。
【0058】
<HPLCの測定条件>
カラム:ODS−A/径4.6mm、長さ250mm、粒子径5μm、設定温度40℃
移動相:アセトニトリル:0.2%酢酸水溶液=60:40
流量:1.0mL/分
検出器波長:280nm
【0059】
また、反応系のフルオレノンの濃度は、反応液を適時採取し、HPLCでの測定により確認した。分析用の試料は、次のようにして調製した。先ず、採取した反応液の一滴を0.75mLの酢酸エチルに溶かして混合液を調製し、この混合液を純水で洗浄した。混合液の洗浄は、水層側が中性になるまで繰り返した。そして、洗浄した混合液0.25mLに酢酸エチルを加えることで1mLの分析用試料を調製した。HPLCの測定条件は、原料として用いるフルオレノンの純度の測定に関する上記条件と同じである。HPLCへの分析用試料の注入量は1μLに設定した。
【0060】
工程1−2(析出・分離工程):
容量が5,000mLの第2ガラス反応器へメタノール3,000gを投入し、このメタノールに対して温度を20〜25℃に維持しながら攪拌下において工程1−1で得られた反応液の全量を滴下した。滴下終了後、300gのメタノールを用いて第1ガラス反応器を洗浄し、この洗浄液を第2ガラス反応器に投入した。これにより、合計量が4,050mLのメタノール溶液を得た。
【0061】
得られたメタノール溶液に既製の9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗結晶60g(湿重量)を添加した。そして、メタノール溶液を緩やかに加熱して温度を60℃とし、同温度で2時間保持することで添加した9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗結晶を溶解させた。その後、メタノール溶液を自然に冷却し、結晶を析出させた。結晶の析出は、メタノール溶液の温度が42〜43℃に低下した頃から始まった。メタノール溶液の温度を10℃程度まで冷却し、6時間維持することで結晶の析出を完結させた後、メタノール溶液を一夜放置することで析出した結晶を熟成させた。
【0062】
結晶が析出したメタノール溶液をヌッチェ式ろ過器にてろ過し、結晶を分離した。そして、この結晶を小型遠心分離機にかけて液分を除去し、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗結晶360gを得た。得られた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗結晶の純度をHPLCにより測定したところ、95.0%であった。
【0063】
ここで、HPLCの測定条件は、工程1−1でのHPLCの測定条件と同じである。純度測定用試料は、得られた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの結晶1mgを移動相1mLに溶解することで調製した。また、HPLCへの純度測定用試料の注入量は4μLに設定した。
【0064】
工程2−1(メタノールによる精製工程):
容量が5,000mLのガラス反応器にメタノール3,300gを仕込み、工程1−2で得られた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗結晶の全量を投入した。ガラス反応器を攪拌下で緩やかに加熱することで内温を2時間かけて60℃まで高め、添加した粗結晶を完全に溶解した。その後、攪拌速度を下げて徐冷を開始したところ、内温が48℃付近まで低下したところで結晶が析出し始めた。一夜かけて内温が10℃になるまで徐冷を継続し、結晶の析出を完結させた。ヌッチェ式ろ過器によりガラス反応器の内容物をろ過し、結晶を分離した。この結晶を遠心分離機にかけて液分を除去し、330gの一次再結晶品(湿品)を得た。この一次再結晶品は、工程1−2と同じ条件でHPLCにより測定した純度が98.5%であった。
【0065】
容積が5,000mLのガラス反応器にメタノール3,300gを仕込み、得られた一次再結晶品の全量を投入した。ガラス反応器を攪拌下で緩やかに加熱することで内温を2時間かけて60℃まで高め、添加した一次再結晶品を完全に溶解した。そして、内温を60℃で30分間維持した後に攪拌速度を下げて徐冷を開始したところ、内温が48℃付近まで低下したところで結晶が析出し始めた。一夜かけて内温が10℃になるまで徐冷を継続し、結晶の析出を完結させた。ヌッチェ式ろ過器によりガラス反応器の内容物をろ過し、結晶を分離した。この結晶を遠心分離機にかけて液分を除去し、330gの二次再結晶品(湿品)を得た。この二次再結晶品は、工程1−2と同じ条件・方法でHPLCにより測定した純度が99.5%であった。
【0066】
工程2−2(トルエンによる精製工程):
容積が5,000mLのガラス反応器にトルエン3,500gを仕込み、得られた二次再結晶品の全量を攪拌下で投入した。二次再結晶品の投入完了後、ガラス反応器を攪拌下で緩やかに加熱することで内温を2時間かけて75℃まで高め、添加した二次再結晶品を完全に溶解した。そして、内温を75℃に維持しながら攪拌を30分間継続した。
【0067】
次に、ガラス反応器の内容物に対して5質量%水酸化ナトリウム水溶液250gを投入し、20分間攪拌後に20分間静置してトルエン層と水層とに分離した。水層を廃棄した後、トルエン層に純水250gを投入し、20分間、十分に攪拌、混合した。ガラス反応器を20分間静置し、トルエン層から分離した水層を廃棄した。このようなトルエン層の水洗操作を水層のpHが7.0付近になるまで繰り返した。この際、水層から採取した25mLの試料にBTB指示薬を添加し、水層が中性であることを確認した。
【0068】
トルエン層の水洗操作の完了後、ガラス反応器を加熱することでトルエン層に残留している水分を共沸させ、自動油水分離器を通じて凝縮した水分を系外に排出した。この操作は、系内の温度が110℃以上に到達した時点で終了した。このような脱水操作が完了したガラス反応器内のトルエン層を東洋濾紙株式会社製5Cろ紙を用いてろ過し、別のガラス反応器に移した。そして、ろ過後のトルエン層を攪拌下で25℃まで徐冷し、析出した結晶をヌッチェ式ろ過器によりろ過して分離した。これにより、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの精製結晶を350g得た。この精製結晶の純度を工程1−2と同じ方法でHPLCにより測定したところ、99.8%であった。
【0069】
工程3(溶解・析出工程):
容量が5,000mLのガラス反応器にアセトニトリル1,500gとメタノール1,500gとを仕込み、この混合溶媒の冷却を攪拌下で開始した。そして、ガラス反応器の内温が0℃となった時点において、同温度を維持しながら工程2−2で得られた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの精製結晶の全量を四分割して10分毎に混合溶媒中に投入した。精製結晶の全量の投入完了後、混合溶媒の温度を0℃に維持しながら攪拌を1時間継続した。この間、混合溶媒は、当初、透明溶液状を呈していたが、精製結晶の投入完了から4〜5分後に結晶が析出し始め、この結晶は体積を増しながら成長した。
【0070】
析出した結晶をヌッチェ式ろ過器によりろ過して分離し、さらに遠心分離した。得られた結晶は、質量が260g、工程1−2と同じ方法でHPLCにより測定した9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの純度が99.7%であった。
【0071】
工程4(乾燥工程):
ロータリーエバポレーターを用い、工程3で得られた結晶を真空乾燥した。このとき、真空度は1〜2mmHg(133.32〜266.62Pa)に設定した。また、乾燥温度は、当初、40℃で1時間保持し、その後に90℃まで徐々に昇温した。そして、90℃を3時間維持し、乾燥を完了した。
【0072】
こうして得られた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン結晶は、室温(25℃)まで放冷後、分析、評価した。分析結果および分析方法は次の通りである。
【0073】
純度:99.7%
工程1−2と同じ条件・方法でHPLCにより測定。
嵩比重:0.75g/cm
3
乾燥した9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン結晶を10mLメスシリンダーの10mL罫線まで仕込み、その重量を測定することで求めた。
【0074】
示差走査熱量測定法による融解ピーク:
9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン結晶10mgと酸化アルミニウム10mgとをそれぞれアルミパンに精密に秤取し、示差走査熱量計(セイコー電子工業株式会社の型番「DSC220C」)を用いて酸化アルミニウムを対象として下記の条件で測定した。結果を
図1に示す。
図1によると、得られた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン結晶の融解ピークは118.85℃である。
昇温速度:10℃/分
測定範囲:40−260℃
雰囲気:開放、窒素40mL/分
【0075】
粉末X線回折:
結晶150mgをガラス試験板の試料充填部に充填し、粉末X線回折装置(スペクトリス社の型番「X’PertPRO」)を用いて下記の条件で測定した。結果を
図2および表1に示す。
X線源:CuKα
出力:1.8kW(45kV−40mA)
測定範囲:2θ=5°〜60°
スキャン速度:2θ=1.2°/分
スリット:DS=1°、マスク=15mm、RS=可変(0.1mm〜)
【0076】
【表1】
【0077】
[実施例2]
実施例1の工程1−1から工程2−2までを同様に実行し、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの精製結晶を340g得た。得られた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの精製結晶について、以下の工程を実行した。
【0078】
工程3(溶解・析出工程):
容量が5,000mLのガラス反応器にトルエン1,000gを仕込み、これにアセトニトリル17gとメタノール17gとを加えることで混合溶媒を調製した。この混合溶媒の冷却を攪拌下で開始し、ガラス反応器の内温が0℃となった時点において、同温度を維持しながら工程2−2で得られた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの精製結晶の全量を四分割して10分毎に混合溶媒中に投入した。精製結晶の全量の投入完了後、混合溶媒の温度を0℃に維持しながら攪拌を2時間継続した。この間、混合溶媒は、当初、透明溶液状を呈していたが、精製結晶の投入完了から約5分後に結晶が析出し始め、この結晶は体積を増しながら成長した。
【0079】
析出した結晶をヌッチェ式ろ過器によりろ過して分離し、さらに遠心分離した。得られた結晶は、質量が330g、実施例1の工程3と同じ方法でHPLCにより測定した9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの純度が99.8%であった。
【0080】
工程4(乾燥工程):
ロータリーエバポレーターを用い、工程3で得られた結晶を真空乾燥した。このとき、真空度は1〜2mmHg(133.32〜266.62Pa)に設定した。また、乾燥温度は、当初、40℃で1時間保持し、その後に90℃まで徐々に昇温した。そして、90℃を3時間維持し、乾燥を完了した。
【0081】
こうして得られた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン結晶は、室温(25℃)まで放冷後、実施例1と同様の方法で分析、評価した。結果は次の通りである。
【0082】
純度:99.8%
嵩比重:0.63g/cm
3
示差走査熱量測定法による融解ピーク:
結果を
図3に示す。
図3によると、得られた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン結晶の融解ピークは122.00℃である。
粉末X線回折:
結果を
図4および表2に示す。
【0083】
【表2】
【0084】
[実施例3]
実施例1の工程1−1を同様に実行し、反応液を得た。得られた反応液について、以下の工程を実行した。
【0085】
工程1−2(析出・分離工程):
工程1−1において第1ガラス反応器中で得られた反応液に対し、トルエン400gを加えた。
【0086】
別途用意した容量が5,000mLの第2ガラス反応器へトルエン3,000gを仕込み、このトルエンに対して温度を20〜25℃に維持しながら攪拌下において第1ガラス反応器の内容物の全量を滴下した。滴下終了後、第2ガラス反応器へ純水250gを加えて第2ガラス反応器の内温を75℃に加熱し、1時間攪拌後に第2ガラス反応器を静置することで内容物を水層とトルエン層とに分離した。第2ガラス反応器から水層を廃棄し、トルエン層へさらに純水250gを加えて第2ガラス反応器の内温を75℃に加熱した。そして、30分攪拌後、第2ガラス反応器を静置することで内容物を水層とトルエン層とに再度分離した。
【0087】
次に、第2ガラス反応器から水層を廃棄し、トルエン層へ5質量%水酸化ナトリウム水溶液250gを加えて第2ガラス反応器の内容物を攪拌下で75℃に加熱した。1時間攪拌後、第2ガラス反応器を静置することで内容物を水層とトルエン層とに分離した。5質量%水酸化ナトリウム水溶液によるトルエン層の洗浄を同様にして繰り返した後、第2ガラス反応器から水層を廃棄した。トルエン層へ純水250gを加え、第2ガラス反応器の内温を75℃に加熱して1時間攪拌後、第2ガラス反応器を静置することで内容物を水層とトルエン層とに分離した。第2ガラス反応器から水層を廃棄し、トルエン層に対する同様の水洗操作を5回繰り返した。
【0088】
水洗後のトルエン層を自然に冷却し、結晶を析出させた。結晶の析出は、トルエン層の温度が42℃程度に低下したころから始まった。トルエン層の温度を25℃程度に12時間維持することで結晶の析出を完結させた後、トルエン層を一夜放置することで析出した結晶を熟成させた。
【0089】
結晶が析出したトルエン層をヌッチェ式ろ過器にてろ過し、結晶を分離した。そして、この結晶を小型遠心分離機にかけて液分を除去し、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗結晶360gを得た。得られた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗結晶の純度を実施例1の工程1−2と同様の方法でHPLCにより測定したところ、96.0%であった。
【0090】
工程2(トルエンによる精製工程):
容積が5,000mLのガラス反応器にトルエン3,000gを仕込み、攪拌下で工程1−2において得られた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの粗結晶の全量を投入した。粗結晶の投入完了後、ガラス反応器の内温を攪拌下で75℃に加熱し、添加した粗結晶を完全に溶解した。次に、ガラス反応器の内容物を東洋濾紙株式会社製5Cろ紙を用いてろ過し、容量が5,000mLのガラス容器にろ液を移した。そして、ガラス容器内のろ液を12時間かけて25℃まで徐冷後に一夜放置し、結晶を析出させるとともに熟成させた。
【0091】
ヌッチェ式ろ過器を用いて析出した結晶をろ過し、さらに遠心分離した。これにより、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの精製結晶を340g得た。この精製結晶は、実施例1の工程1−2と同様の方法でHPLCにより純度を測定したところ、99.7%であった。
【0092】
工程3(溶解・析出工程):
容量が5,000mLのガラス反応器にトルエン1,000gを仕込み、これにアセトニトリル17gとメタノール17gとを加えることで混合溶媒を調製した。この混合溶媒の冷却を攪拌下で開始し、ガラス反応器の内温が−5℃となった時点において、同温度を維持しながら工程2で得られた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの精製結晶の全量を四分割して10分毎に混合溶媒中に投入した。精製結晶の全量の投入完了後、混合溶媒の温度を0℃に維持しながら攪拌を2時間継続した。この間、混合溶媒は、当初、透明溶液状を呈していたが、精製結晶の投入完了から約5分後に結晶が析出し始め、この結晶は体積を増しながら成長した。
【0093】
析出した結晶を真空ろ過し、さらに遠心分離した。得られた結晶は、質量が345g、実施例1の工程3と同じ方法でHPLCにより測定した9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンの純度が99.7%であった。
【0094】
工程4(乾燥工程):
ロータリーエバポレーターを用い、工程3で得られた結晶を真空乾燥した。このとき、真空度は1〜2mmHg(133.32〜266.62Pa)に設定した。また、乾燥温度は、当初、40℃で1時間保持し、その後に90℃まで徐々に昇温した。そして、90℃を3時間維持し、乾燥を完了した。
【0095】
こうして得られた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン結晶は、室温(24℃)まで放冷後、実施例1と同様の方法で分析、評価した。結果は次の通りである。
【0096】
純度:99.7%
嵩比重:0.65g/cm
3
示差走査熱量測定法による融解ピーク:
結果を
図5に示す。
図5によると、得られた9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン結晶の融解ピークは121.62℃である。
粉末X線回折:
結果を
図6および表3に示す。
【0097】
【表3】