CS264403B1 - Process for preparing n,n-m-phenylen-bis-maleic acid - Google Patents

Process for preparing n,n-m-phenylen-bis-maleic acid Download PDF

Info

Publication number
CS264403B1
CS264403B1 CS871052A CS105287A CS264403B1 CS 264403 B1 CS264403 B1 CS 264403B1 CS 871052 A CS871052 A CS 871052A CS 105287 A CS105287 A CS 105287A CS 264403 B1 CS264403 B1 CS 264403B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
reaction
bis
phenylenediamine
phenylene
maleic anhydride
Prior art date
Application number
CS871052A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS105287A1 (en
Inventor
Jaroslav Ing Csc Kroupa
Vladimir Ing Matous
Jiri Podstata
Ivo Ing Csc Pokluda
Josef Osoha
Original Assignee
Kroupa Jaroslav
Matous Vladimir
Jiri Podstata
Pokluda Ivo
Josef Osoha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kroupa Jaroslav, Matous Vladimir, Jiri Podstata, Pokluda Ivo, Josef Osoha filed Critical Kroupa Jaroslav
Priority to CS871052A priority Critical patent/CS264403B1/en
Publication of CS105287A1 publication Critical patent/CS105287A1/en
Publication of CS264403B1 publication Critical patent/CS264403B1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Způsob přípravy N,N'-m-fenylen-bis-maleamové kyseliny spočívá v reakci m-fenyléndiamínu s maleinanhydridem ve vodném prostředí. Do vodného roztoku m-fenylendiaminu se vnese míchání maleinanhydrid bud pevný nebo ve formě roztoku v organickém rozpouštědle. PH reakční směsi se po dobu reakce udržuje přídavkem alkalických činidel na hodnotě 6,5 až 9,5. Produkt zůstává po sloučené reakci v reakční směsi rozpuštěn a vylučuje se vykyselením. To umožňuje získat čistý produkt jednoduchým odstraněním nečistot před jeho izolací z roztoku. Kyselina N,N'-m-fenylen-bis-maleamová je meziproduktem pro výrobu m-fenylen-bis-maleinimidu, který má použiti v gumárenském a plastikářském průmyslu.Process for preparing N, N'-m-phenylene bis-maleamic acid is the reaction of m-phenylenediamine with maleic anhydride in aqueous environment. To an aqueous solution of m-phenylenediamine mixing maleic anhydride bud solid or in the form of a solution in an organic solvent. The pH of the reaction mixture was maintained for a period of time the reaction is maintained by addition of alkaline reagents of 6.5 to 9.5. Product it remains in the reaction mixture after the combined reaction dissolved and eliminated by acidification. It allows you to get a clean product simple removing impurities prior to its isolation from the solution. N, N'-m-phenylene-bis-maleamic acid is an intermediate for production m-phenylene-bis-maleimide to be used in the rubber and plastics industry.

Description

Vynález se týká nového způsobu přípravy Ν,Ν'-m-fenylen-bis-maleamové kyseliny reakcí m-fenylendiaminu a maleinanhydridu. Kyselina N,N'-m-fenylen-bis-maleamová (I) je meziproduktem pro přípravu m-fenylen-bis-maleinimidu, který má důležité použití v gumárenském a plastikářském průmyslu jednak jako důležité adhezivum v systémech gumákord a guma- ocel a dále pro přípravu tepelně odolných polymerů. Kyselina i její imid vykazují i insekticidní a fungicidní vlastnosti.The invention relates to a novel process for the preparation of Ν, Ν'-m-phenylene-bis-maleamic acid by reaction of m-phenylenediamine and maleic anhydride. N, N'-m-phenylene-bis-maleamic acid (I) is an intermediate for the preparation of m-phenylene-bis-maleimide, which has an important use in the rubber and plastics industry both as an important adhesive in rubber and rubber-steel systems and for the preparation of heat-resistant polymers. The acid and its imide also exhibit insecticidal and fungicidal properties.

^_NH-CO-CH=CH~COOH1 H-CO-CH = CH-COOH

HOOC-CH-CH-CO-NHObecná metoda přípravy kyseliny m-fenylen-bis-maleamové spočívá v kondensaci m-fenylendiaminu s maleinanhydridem. Praktické způsoby využívají k této reakci prostředí organických rozpouštědel, především acetonu a jiných alifatických ketonů, ale jsou popsány kondensace i v méně běžných polárních organických rozpouštědlech jako jsou N-metylpyrrolidon, dimetylsulfoxid a alifatické karboxamidy jako např. dimetylformamid apod. Reakce je prováděna při teplotách 30 až 80 °C a produkt se izoluje bud přímo odfiltrováním pokud během reakce z reakční směsi začne vypadávat nebo se musí provést předchozí naředěni reakční směsi vodou.HOOC-CH-CH-CO-N The general method for preparing m-phenylene-bis-maleamic acid is by condensing m-phenylenediamine with maleic anhydride. Practical methods employ an environment of organic solvents, especially acetone and other aliphatic ketones for this reaction, but condensations are also described in less common polar organic solvents such as N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide and aliphatic carboxamides such as dimethylformamide and the like. to 80 ° C and the product is isolated either directly by filtration if it starts to fall out of the reaction mixture during the reaction, or prior dilution of the reaction mixture with water must be carried out.

Nevýhoda těchto způsobů spočívá právě v užití organických rozpouštědel. Reakce je nutno provádět v uzavřených reakčních nádobách v provozech vybavených pro práci s hořlavinami tj. s určitým stupněm nebezpečí výbuchu. Další komplikace způsobuji filtrace, které je nutno provádět na tlakových nuěích, běžné kalolisy či nuče nelze použít. Technologický postup musí pak být v konečné fázi rozšířen i o nutnost regenerace rozpouštědel z odpadních filtrátů.The disadvantage of these processes lies precisely in the use of organic solvents. The reactions must be carried out in closed reaction vessels in operations equipped with flammable substances, ie with a certain degree of explosion hazard. Other complications are caused by filtration, which must be carried out on pressurized presses, common filter presses or presses cannot be used. The technological process must then be extended to the necessity of regeneration of solvents from waste filtrates.

Uvedené nevýhody doposud známých postupů řeší předložený vynález, jehož předmětem je nový způsob přípravy Ν,Ν'-m-fenylen-bis-maleamové kyseliny reakcí m-fenylendiaminu s maleinanhydridem. Podstata vynálezu spočívá v tom, že do vodného roztoku 1 hmotnostního dílu m-fenylen diaminu 'se za míchání vnese 1,8 až 4,0 hmotnostních dílů maleinanhydridu pevného nebo popřípadě rozpuštěného v inertním rozpouštědle, přičemž pH reakční směsi se po dobu reakce udržuje v mezích 6,5 až 9,5 a po ukončení reakce se produkt po vykyselení minerální kyselinou izoluje filtrací. Hodnota pH reakčního roztoku v uvedených mezích se udržuje nátokem vodného alkalického hydroxidu nebo tak, že v reakčním roztoku se rozpustí 0,9 až 4,0 hmotnostních dílů hydrogenuhličitanu sodného nebo uhličitanu sodného na 1 díl m-fenylendiaminu.These disadvantages of the hitherto known processes are solved by the present invention, which relates to a novel process for the preparation of Ν, Ν'-m-phenylene-bis-maleamic acid by reaction of m-phenylenediamine with maleic anhydride. SUMMARY OF THE INVENTION The invention provides that 1.8 to 4.0 parts by weight of maleic anhydride solid or optionally dissolved in an inert solvent are introduced into an aqueous solution of 1 part by weight of m-phenylene diamine while maintaining the pH of the reaction mixture at between 6.5 and 9.5 and upon completion of the reaction, the product is isolated by filtration with a mineral acid. The pH of the reaction solution is kept within these limits by the addition of aqueous alkaline hydroxide or by dissolving 0.9 to 4.0 parts by weight of sodium bicarbonate or sodium carbonate per part by m-phenylenediamine in the reaction solution.

Při praktickém provedeni reakce dochází k exotermnímu průběhu syntézy, takže se nepoužívá zahřívání reakční směsi a využívá se uvolněného reakčního tepla, popřípadě se regulace teploty provádí mírným přichlazováním. Optimální teplota je v rozmezí 30 až 50 °C, teplota nad 60 °C se nedoporučuje, nebot dle literárních údajů může produkt podléhat částečně konkurenčním reakčím, jejichž zplodiny mohou znečištovat konečný produkt.In practice, the reaction exotherms the synthesis so that the reaction mixture is not heated and the heat of reaction is released or the temperature is controlled by moderate cooling. The optimum temperature is in the range of 30 to 50 ° C, a temperature above 60 ° C is not recommended, as according to the literature, the product may be subject to partially competitive reactions, the fumes of which may pollute the final product.

Hodnotu pH reakčního roztoku lze udržet v optimálních mezích bu3 přidáváním alkalických louhů nejlépe automatickým dávkováním na základě údajů čidla pH, nebo lze hodnotu pH reakční směsi udržet tim, že před reakcí, nebo i během ní se do roztoku x přidá předem stanovené množství hydrogenuhličitanu nebo uhličitanu sodného. Hodnota pH má podstatný vliv na průběh reakce. Vysoká hodnota pH způsobí, že rychlost hydrolýzy maleinanhydridu přesáhne rychlost acylace m-fenylendiaminu, ěímž spotřeba maleinanhydridu neúměrně naroste a to současně i s potřebnou dobou pro reakci.The pH of the reaction solution can be kept within optimal limits either by the addition of alkaline lye, preferably by automatic dosing based on the pH sensor data, or the pH of the reaction mixture can be maintained by adding a predetermined amount of bicarbonate or carbonate to the solution x. sodium. The pH has a significant effect on the course of the reaction. The high pH will cause the rate of hydrolysis of the maleic anhydride to exceed the rate of acylation of m-phenylenediamine, thereby increasing the consumption of maleic anhydride disproportionately with the time required for the reaction.

Při nízké hodnotě pH začne docházet k předčasnému vylučováni směsi produktu a monoacylova něho m-fenylendiaminu z roztoku, čímž opět vzroste potřebná reakční doba a produkt navíc obsahuje větší množství látek s volnou aminoskupinou.At a low pH, premature precipitation of the product and the monoacylic m-phenylenediamine from the solution begins, which again increases the required reaction time and the product additionally contains a greater amount of free amino groups.

Množství vody potřebné pro reakci není rozhodující a nemá vliv na výtěžek, protože vzniklý produkt je v kyselém vodném prostředí téměř nerozpustný. Množství vody je třeba volit takové., aby postačovalo k dobrému rozpuštění m-fenylendiaminu a umožnilo při vykyselo3 vání vysrážení produktu z roztoku ve formě větších krystalků umožňujících pak snadnou filtraci, event. další promytí.The amount of water required for the reaction is not critical and does not affect the yield, since the product formed is almost insoluble in an acidic aqueous medium. The amount of water must be chosen so that it is sufficient to dissolve the m-phenylenediamine well and to allow the acid to precipitate out of solution in the form of larger crystals, allowing easy filtration or filtration. another wash.

Maleinanhydrid lze do reakce vnášet přímo v pevné fázi. Postup vyžaduje ovšem dobré míchání, například vrtulovým míchadlem. Nelze-li dobré míchání zaručit, je možno užít i roztoků maleinanhydridu v organických pro reakci inertních rozpouštědel. Takovými rozpouštědly může být např. aceton, metyletylketon, dimetylformamid, N-metylpyrrolidin, dimetylsulfoxid aj.Maleic anhydride can be introduced into the reaction directly in the solid phase. However, the process requires good mixing, for example with a propeller stirrer. If good mixing cannot be guaranteed, solutions of maleic anhydride in organic solvents for the reaction of inert solvents may also be used. Such solvents may be, for example, acetone, methyl ethyl ketone, dimethylformamide, N-methylpyrrolidine, dimethylsulfoxide and the like.

Izolace produktu se provádí vykyselením reakční směsi přídavkem minerální kyseliny ná hodnotu pH v rozmezí zhruba 3 až 5. Ke kyselení lze bez rozdílů v kvalitě produktu použít jak kyseliny chlorovodíkové, tak kyseliny sírové event. i dalších.The product is isolated by acidification of the reaction mixture by addition of a mineral acid to a pH in the range of about 3 to 5. Both hydrochloric acid and sulfuric acid, respectively, can be used for acidification without differences in product quality. and others.

Kromě výše uvedených předností oproti známým postupům,spočívajících v odstranění problémů,vyplývájících z práce s organickými rozpouštědly,má nový způsob přípravy jednu zvláště cennou výhodu. Vzhledem k tomu, že celá reakce probíhá ve vodném,mírně alkalickém, prostředí, jsou jak výchozí složky, tak především pak produkt v tomto prostředí rozpustné. Získá se tím čirý reakční roztok produktu, který lze velmi snadno klerovat bez či s přídavkem karbonafinu,event. křemeliny a po vykyselení získat velmi čistou kyselinu m-fenylen-bis-maleamovou.In addition to the above advantages over the known methods of eliminating the problems arising from working with organic solvents, the novel process has one particularly valuable advantage. Since the reaction is carried out in an aqueous, slightly alkaline medium, both the starting components and, in particular, the product are soluble in the medium. This gives a clear reaction solution of the product, which can be easily clerred without or with the addition of carbonaffin, optionally. kieselguhr and, after acidification, obtain very pure m-phenylene-bis-maleamic acid.

Jinými slovy, použije-li se některá z výchozích surovin v méně čistém stavu, zvláště se to týká kvality snadno oxidačním pochodům podléhajícího m-fenylendiaminu, lze přesto získat velmi čistý žádaný produkt. U dříve užívaných rozpouštědlových syntéz, při kterých bylo využíváno faktu přímého vylučování produktu z reakční směsi, nebot kyselina m-fenylen-bis-maleamová je ve většině rozpouštědel téměř nerozpustná, nebylo ji bez komplikací vůbec možné čistit. Rafinace byla možná jen s přidáním další výrobní fáze do technologického systému.In other words, if one of the starting materials is used in a less pure state, in particular as regards the quality of the easily oxidized m-phenylenediamine-oxidizing processes, a very pure desired product can still be obtained. In the previously used solvent syntheses, which utilized the fact that the product was directly precipitated from the reaction mixture, since m-phenylene-bis-maleamic acid was almost insoluble in most solvents, it could not be purified at all without complications. Refining was only possible with the addition of another production phase to the process system.

Dále uvedené příklady popisují provedení reakce. Uváděné díly jsou hmotností.The following examples describe the reaction. Parts shown are by weight.

PřikladlHe did

Do reaktoru se předloží 1 ,500 dílů vody, ve které se za míchání rozpustí 108 dílů m-fenylendiaminu a 235 dílů hydrogenuhličitanu sodného. Po rozpuštění se během 1 hodiny přidá po částech 225,4 dílů maleinanhydridu pevného ve formě šupin. Přitom stoupne teplota reakčního roztoku asi o 10 °C. Maleinanhydrid se přidává tak, že další dávka se přidá po rozpuštění předchozí. Po skončení dávkováni se roztok vymíchává 1 hodinu a poté okyselí přídavkem 230 obj. dílů konc. kyseliny chlorovodíkové na pH 3,8. Vyloučený světle žlutý produkt se odsaje na nuči a promyje 2 000 díly vody. Získá se 80 až 950 dílů pasty produktu, která po usušení v lískové sušárně při 110 °C poskytne 300 dílů prakticky čisté kyseliny N,N'-m-fenylen-bis-maleamové, čož je téměř 99% teorie počítáno na m-fenylendiamin.The reactor is charged with 1.500 parts of water, in which 108 parts of m-phenylenediamine and 235 parts of sodium bicarbonate are dissolved with stirring. After dissolution, 225.4 parts of solid maleic anhydride in the form of scales are added in portions over 1 hour. The temperature of the reaction solution increases by about 10 ° C. Maleic anhydride is added such that the next dose is added after dissolution of the previous one. After the dosing is complete, the solution is stirred for 1 hour and then acidified by the addition of 230 parts by volume of conc. hydrochloric acid to pH 3.8. The precipitated pale yellow product is suction filtered and washed with 2000 parts of water. 80 to 950 parts of product paste are obtained which, after drying in a hazelnut oven at 110 ° C, yields 300 parts of practically pure N, N'-m-phenylene-bis-maleamic acid, which is almost 99% of the theory calculated on m-phenylenediamine.

Příklad 2Example 2

Postup dle příkladu 1 může být modifikován tak, že lze namísto přidávání pevného šupinového maleinanhydridu přidat roztok 225,4 dílů maleinanhydridu ve 350 dílech acetonu. Výhoda postupu je jen ve snadnějším dávkování a zkrácení doby reakce asi o jednu třetinu. Výtěžek reakce je vzhledem k nasazenému m-fenylendiaminu kvantitativní.The procedure of Example 1 can be modified so that instead of adding solid scale maleic anhydride, a solution of 225.4 parts of maleic anhydride in 350 parts of acetone can be added. The advantage of the process is only in easier dosing and shortening the reaction time by about one third. The yield of the reaction is quantitative relative to the m-phenylenediamine employed.

Příklad 3Example 3

V reaktoru je předložen roztok 108 dílů m-fenylendiaminu v 1 200 dílech vody. Při teplotě 35 °C je do reaktoru přidáván maleinanhydrid v dávkách po 10 dílech za 3 minuty. Hodnota pH reakčního roztoku na začátku reakce je nastavena přídavkem 15 dílů 20% roztoku louhu sodného*na 8,0. Po celou dobu reakce je tato hodnota udržována automaticky tak, že každé zvýšeni kyselosti reakčního roztoku (tj. snížení hodnoty pH) indikované zavedenou pH-sondou je ihned automaticky kompenzováno potřebnou dávkou 20% roztoku NaOH. Celková spotřeba pro reakci činí 560 dílů. Po ukončení dávkování maleinanhydridu a po půlhodinovém vymíchání je přídavkem konc. kyseliny chlorovodíkové pH upraveno na hodnotu 3,8, vyloučený produkt je odfiltrován na kalolise, filtrační koláč promyt 2 000 díly vody a sušen. Výtěžek je 302 dílů světle žlutého prášku.A solution of 108 parts of m-phenylenediamine in 1200 parts of water is presented in the reactor. At 35 ° C, maleic anhydride is added to the reactor in portions of 10 parts every 3 minutes. The pH of the reaction solution at the start of the reaction is adjusted to 8.0 by addition of 15 parts 20% sodium hydroxide solution *. Throughout the reaction, this value is maintained automatically such that any increase in the acidity of the reaction solution (i.e., a decrease in pH) indicated by the introduced pH probe is immediately compensated automatically by the necessary 20% NaOH solution. The total consumption for the reaction is 560 parts. After completion of the maleic anhydride dosing and stirring for half an hour, conc. hydrochloric acid pH adjusted to 3.8, the precipitated product is filtered off on a filter press, the filter cake washed with 2,000 parts of water and dried. Yield 302 parts of pale yellow powder.

Claims (3)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Způsob přípravy N,N'-m-fenylen-bis-maleamové kyseliny vzorce I reakcí m-fenylendiaminu a maleinanhydridu vyznačený tím, že do vodného roztoku 1 hmotnostního dílu m-fenylendiaminu se za míchání vnese 1,8 až 4,0 hmot.dílů maleinanhydridu pevného nebo popřípadě rozpuště něho v inertním rozpouštědle, přičemž pH reakční směsi se po dobu reakce udržuje v mezích 6,5 až 9,5 a po ukončení reakce se produkt po vykyselenl minerální kyselinou izoluje filtrací.Process for the preparation of N, N'-m-phenylene-bis-maleamic acid of the formula I by reaction of m-phenylenediamine and maleic anhydride, characterized in that 1.8 to 4.0 wt. The pH of the reaction mixture is kept between 6.5 and 9.5 for the duration of the reaction, and after completion of the reaction, the acidified product is isolated by filtration with a mineral acid. HOOC-ČH«CH-CO-NH-HOOC-CH «CH-CO-NH- NH-CO-CH-CH-COOHNH-CO-CH-CH-COOH IAND 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že určená hodnota pH se po dobu reakce udržuje nátokem vodného alkalického hydroxidu.2. A process according to claim 1, wherein the determined pH is maintained by the addition of aqueous alkaline hydroxide during the reaction. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že určený rozsah pH reakční směsi se dosáhne přídavkem 0,9 až 4,0 hmotnostních dílů hydrogenuhličitanu sodného nebo uhličitanu sodného na 1 hmotnostní díl m-fenylendiaminu do reakčního roztoku.3. The process of claim 1 wherein the determined pH range of the reaction mixture is achieved by adding 0.9 to 4.0 parts by weight of sodium bicarbonate or sodium carbonate per part by weight of m-phenylenediamine to the reaction solution.
CS871052A 1987-02-18 1987-02-18 Process for preparing n,n-m-phenylen-bis-maleic acid CS264403B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS871052A CS264403B1 (en) 1987-02-18 1987-02-18 Process for preparing n,n-m-phenylen-bis-maleic acid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS871052A CS264403B1 (en) 1987-02-18 1987-02-18 Process for preparing n,n-m-phenylen-bis-maleic acid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS105287A1 CS105287A1 (en) 1988-10-14
CS264403B1 true CS264403B1 (en) 1989-08-14

Family

ID=5343907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS871052A CS264403B1 (en) 1987-02-18 1987-02-18 Process for preparing n,n-m-phenylen-bis-maleic acid

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS264403B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS105287A1 (en) 1988-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS62263260A (en) Production of azo dye
NO143531B (en) PROCEDURE FOR PREPARING ACYLATED BENZOCSAZOLINON DERIVATIVES
CS264403B1 (en) Process for preparing n,n-m-phenylen-bis-maleic acid
EP0253788A2 (en) A method of preparing 5-amino salicyclic acid
DE2454856A1 (en) METHOD FOR THE PRODUCTION OF MALEINIMIDES
DE69407783T2 (en) METHOD FOR PRODUCING P-ALKYL AND P-ARYLSULFONYLBENZOIC ACID DERIVATIVES
US4677209A (en) Process for the preparation of 2-mercaptobenzoxazoles
RU2323207C1 (en) Method for preparing chloro-substituted aromatic carboxylic acid aminoanilides
CS269909B1 (en) Method of n-phenylmaleimic acids preparation
US2720541A (en) Manufacture of arylamides from beta-naphthylamine
DE343322C (en)
DE287804C (en)
EP0092487A1 (en) Process for the preparation of 3-carboxy-1,4-dimethylpyrrol-2-acetic acid
DE2257148C3 (en) Phenylamidosulfonyl-phenoxy-acetic acids and process for their preparation
JPS59219249A (en) Preparation of nucleus-dihydroxylated benzophenone
JPS58216152A (en) Manufacture of n-acetylaminoarylsulfonic acid
CS253862B1 (en) Prepararation method of the citrazin acid
DE236848C (en)
CS252615B1 (en) Method of m-phenylendimaleinimide preparation
SU329185A1 (en) Method of producing pulp cellulose phthalate
CS208349B1 (en) Method of making the 6-n-acylamino-3-indazolones
Wood p-Chlorophenoxyacetic acid-preparation of a synthetic plant hormone
CS269846B1 (en) Method of n-phenylmaleinimide and its substituted derivatives preparation
DE433527C (en) Process for the preparation of halogenated naphthsultones
DE2415081A1 (en) METHOD OF PREPARING 4,5IMIDAZOLE DICARBOXAMIDE