JP2000159772A - 酸ニ無水物の晶析方法 - Google Patents
酸ニ無水物の晶析方法Info
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Abstract
ン−2,4,6,8−テトラカルボン酸二無水物を収率
良く得る晶析方法を提供する。 【解決手段】 式(1)で表されるビシクロ[3.3.
0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸を無
水酢酸と反応して式(2)で表されるビシクロ[3,
3,0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸
二無水物を製造する際に、反応終了後、無水酢酸及び酢
酸を濃縮した溶液に50℃〜沸点までの温度で、本酸二
無水物の溶解度の低い溶媒を添加し冷却して本酸二無水
物を晶析し、濾過、単離することを特徴とする酸二無水
物の晶析方法に関する。 【化1】
Description
に関するものであり、本発明で得られる酸二無水物はポ
リイミド等のポリマーの原料として利用される有用な化
合物である。
例えばJounal of American Che
mical Society,81巻、4273ペー
ジ、1959年、Jounal of America
n Chemical Society, 82巻、6
342ページ、1960年及び特開平2−306935
号公報に報告されている。しかしこれらの文献ではその
収率は低いか又は不明であり、また純度としてもポリマ
ー原料として用いるには不満足な点を有する。
な現状に鑑み、本酸二無水物を収率良く又純度良く得る
ために種々の検討を行い、工業的に可能な方法を見出し
た。
るが、その他の溶媒類には難溶で温度による溶解度差も
低いことが認められた。これらの知見より無水酢酸と難
溶性の溶媒類とによる混合溶媒での晶析条件を検討し、
適当な比率によって、純度、収率良く目的物を得る方法
を見出した。
(1)
ン−2,4,6,8−テトラカルボン酸を無水酢酸と反
応して式(2)
ン−2,4,6,8−テトラカルボン酸二無水物を製造
する際に、反応終了後、無水酢酸及び酢酸を濃縮した溶
液に50℃〜沸点までの温度で、本酸二無水物の溶解度
の低い溶媒を添加し冷却して本酸二無水物を晶析し、濾
過、単離することを特徴とする酸二無水物の晶析方法に
関する。
る。
3.0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸
(以下BOTCと略す。)は、上記文献に記載されてい
る方法で合成できる。即ち、2,5−ノボルナジエンと
ジシクロペンタジエンをオートクレーブ中190℃で2
0時間反応させ、テトラシクロ[6.2.1.1〈3,
6〉.0〈2,7〉]ドデカ−4,9−ジエンを合成す
る。これをメタノール中−30℃以下でオゾン酸化を行
った後、蟻酸と酢酸の混合溶媒中、過酸化水素を用いた
酸化分解を行うことで得ることができる。また、テトラ
シクロ[6.2.1.1〈3,6〉.0〈2,7〉]ド
デカ−4,9−ジエンを過マンガン酸カリウムによる酸
化によっても得ることができる。
水酢酸の反応は、前記テトラカルボン酸を2〜10当量
の無水酢酸に溶解し、80〜120℃で2〜5時間反応
させて式(2)で表されるビシクロ[3,3,0]オク
タン−2,4,6,8−テトラカルボン酸二無水物(以
下BODAと略す。)に変換する。この際反応温度が1
20℃以上では立体異性体(後記の式(4)で表され
る。)の生成が生じるので、温度コントロールを管理す
ることが必要である。目的物を純度良く得るためには無
水酢酸の量は10当量用いるのが望ましい。
酢酸及び生成した酢酸を濃縮する。この際後の晶析を考
慮して、基質の1〜5倍重量まで濃縮するのが良い。好
ましくは基質の2〜3倍重量まで濃縮する。
溶な溶媒を添加していく。溶媒としてはトルエン、キシ
レン等の沸点50℃以上の炭化水素類、クロロベンゼン
等のハロゲン化炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル等
の沸点50℃以上のエステル類、ジイソプロピルエーテ
ル等の沸点50℃以上のエーテル類又はメチルイソブチ
ルケトン等の沸点50℃以上のケトン類などが用いられ
る。好ましくはトルエン、キシレン等の炭化水素類また
は酢酸エチル等のエステル類が望ましい。
範囲で任意に選ぶことができる。好ましくは、2〜10
倍重量が望ましい。この溶液を50〜120℃で1時間
程撹拌洗浄した後、0〜25℃まで冷却し、析出した結
晶を濾取する。少量の難溶溶媒で洗浄した後、減圧下乾
燥することで目的物を純度、収率良く得ることができ
る。
の水分を排除するために不活性ガス(窒素等)雰囲気下
で行うのが望ましい。式(1)で表されるBOTCは、
式(3)、式(4)及び式(5)
物として用いられるが、式(3)の立体構造を有するも
のを90%以上、好ましくは95%以上含有するのを主
原料として用いるのが望ましい。これらの立体配置は、
本発明方法では、そのまま維持されて酸二無水物として
合成される。
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
尚、実施例及び比較例で用いた式(1)で表されるBO
TCは、式(3)で表される立体異性体を97.0%及
び式(5)で表される立体異性体3.0%含有するもの
を用いた。
(1.32mol)を500mL反応容器中、100℃
にて4時間撹拌した。次に反応溶液を80〜95Cにて
減圧濃縮し(200〜80mmHg)、総重量40gと
した。m−キシレンを200g投入し、100℃で一時
間撹拌加熱した。この溶液を15℃まで冷却し、一夜撹
拌した。溶液を減圧濾過し、m−キシレン10mLにて
2回洗浄した。濾取した結晶を1時間減圧乾燥(70〜
80℃、20mmHg)し、無色結晶17gを得た(収
率97.2%)。G.C.分析結果からこの結晶は純度
97.9%の式(3)の酸二無水物(式(5)の酸二無
水物2.1%含有)であることが確認できた。
g(330mmol)を300mL反応容器中、100
℃にて4時間撹拌した。次に反応溶液を80〜95℃に
て減圧濃縮し(200〜80mmHg)、総重量10g
とした。酢酸エチルを60g投入し、1時間加熱還流し
た。この溶液を15℃まで冷却し、一夜撹拌した。溶液
を減圧濾過し、酢酸エチル10mLにて2回洗浄した。
濾取した結晶を1時間減圧乾燥(70〜80℃、20m
mHg)し、無色結晶3.9gを得た(収率89.2
%)。G.C.分析結果からこの結晶は純度98.5%
の一般式(3)の酸二無水物(一般式(5)の酸二無水
物1.5%含有)であることが確認できた。
g(330mmol)を300mL反応容器中、100
Cにて4時間撹拌した。次に反応溶液を80〜95℃に
て減圧濃縮し(200〜80mmHg)、総重量20g
とした。酢酸エチルを60g投入し、1時間加熱還流し
た。この溶液を15℃まで冷却し、一夜撹拌した。溶液
を減圧濾過し、酢酸エチル10mLにて2回洗浄した。
濾取した結晶を1時間減圧乾燥(70〜80℃、20m
mHg)し、無色結晶3.8gを得た(収率86.9
%)。G.C.分析結果からこの結晶は純度98.9%
の一般式(3)の酸二無水物(一般式(5)の酸二無水
物1.1%含有)であることが確認できた。
g(330mmol)を300mL反応容器中、100
℃にて4時間撹拌した。次に反応溶液を80〜95℃に
て減圧濃縮し(200〜80mmHg)、総重量10g
とした。酢酸エチルを25g投入し、1時間加熱還流し
た。この溶液を15℃まで冷却し、一夜撹拌した。溶液
を減圧濾過し、酢酸エチル28mLにて2回洗浄した。
濾取した結晶を1時間減圧乾燥(70〜80℃、20m
mHg)し、無色結晶4.03gを得た(収率92.2
%)。G.C.分析結果からこの結晶は純度97.2%
の一般式(3)の酸二無水物(一般式(5)の酸二無水
物2.8%含有)であることが確認できた。
g(330mmol)を300mL反応容器中、100
℃にて4時間撹拌した。次に反応溶液を80〜95℃に
て減圧濃縮し(200〜80mmHg)、総重量10g
とした。酢酸エチルを100g投入し、1時間加熱還流
した。この溶液を15℃まで冷却し、一夜撹拌した。溶
液を減圧濾過し、酢酸エチル110mLにて2回洗浄し
た。濾取した結晶を1時間減圧乾燥(70〜80℃、2
0mmHg)し、無色結晶4.05gを得た(収率9
2.7%)。G.C.分析結果からこの結晶は純度9
8.0%の一般式(3)の酸二無水物(一般式(5)の
酸二無水物2.0%含有)であることが確認できた。
71g(10.5mol)を3L反応容器中、100℃
にて4時間撹拌した。2時間ほどで完全溶解した後、反
応生成物が析出しはじめた。次に反応溶液を80〜95
℃にて減圧濃縮し(200〜80mmHg)、総重量5
00gとした。酢酸エチル(脱水品:水分15〜30p
pm)を1350g投入し、一時間加熱還流した。この
溶液を15℃まで冷却し、一夜撹拌した。溶液を減圧濾
過し、酢酸エチル50mLで2回洗浄した。濾取した結
晶を1時間減圧乾燥(70〜80℃、20mmHg)
し、無色結晶125.0gを得た(収率95.3%)。 融点205〜206℃ G.C.分析結果からこの結晶は純度98.4%の一般
式(3)の酸二無水物(一般式(5)の酸二無水物1.
6%含有)であることが確認できた。
71g(10.5mol)を3L反応容器中、100C
にて4時間撹拌した。2時間ほどで完全溶解した後、反
応生成物が析出しはじめた。次に反応溶液を80〜95
℃にて減圧濃縮し(200〜80mmHg)、総重量5
00gとした。トルエン(脱水品)を1350g投入
し、100℃で1時間加熱撹拌した。この溶液を15℃
まで冷却し、一夜撹拌した。溶液を減圧濾過し、トルエ
ン50mLで2回洗浄した。濾取した結晶を1時間減圧
乾燥(70〜80℃、20mmHg)し、無色結晶12
5.3gを得た(収率95.6%)。 融点207〜210℃ G.C.分析結果からこの結晶は純度97.4%の一般
式(3)の酸二無水物(一般式(5)の酸二無水物2.
6%含有)であることが確認できた。
g(330mmol)を300mL反応容器中、100
℃にて4時間撹拌した。次に反応溶液を80〜95℃に
て減圧下(200〜80mmHg)で完全留去した。ア
セトニトリル(脱水品)を50g投入し、1時間加熱還
流した。この溶液を15℃で冷却し、一夜撹拌した。溶
液を減圧濾過し、アセトニトリル10mLにて2回洗浄
した。濾取した結晶を1時間減圧乾燥(70〜80℃、
20mmHg)し、無色結晶2.4g(54.9%)得
た。G.C.分析結果からこの結晶は純度97.0%の
一般式(3)の酸二無水物(一般式(5)の酸二無水物
2.4%含有)であることが確認できた。
ルボン酸から式(2)の酸二無水物を純度、収率良く製
造できる方法である。この方法により製造コストを低減
でき、比較的安価なポリマー原料として供給可能で工業
的生産にも適用可能となりうるものである。
Claims (5)
- 【請求項1】 式(1) 【化1】 で表されるビシクロ[3.3.0]オクタン−2,4,
6,8−テトラカルボン酸を無水酢酸と反応して式
(2) 【化2】 で表されるビシクロ[3,3,0]オクタン−2,4,
6,8−テトラカルボン酸二無水物を製造する際に、反
応終了後、無水酢酸及び酢酸を濃縮した溶液に50℃〜
沸点までの温度で、本酸二無水物の溶解度の低い溶媒を
添加し冷却して本酸二無水物を晶析し、濾過、単離する
ことを特徴とする酸二無水物の晶析方法。 - 【請求項2】 無水酢酸及び酢酸を基質の1〜5倍重量
まで濃縮する請求項1記載の酸二無水物の晶析方法。 - 【請求項3】 溶解度の低い溶媒を基質の2〜20倍重
量添加する請求項1又は請求項2記載の酸二無水物の晶
析方法。 - 【請求項4】 溶解度の低い溶媒として、沸点50℃以
上の炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、エステル類、
エーテル類又はケトン類の溶媒から選ばれる少なくとも
1種の溶媒を用いる請求項1乃至3記載の酸二無水物の
晶析方法。 - 【請求項5】 溶解度の低い溶媒として、トルエン、キ
シレン、酢酸エチル、酢酸ブチルの溶媒から選ばれる少
なくとも1種の溶媒を用いる請求項1乃至4記載の酸二
無水物の晶析方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34298398A JP4386153B2 (ja) | 1998-12-02 | 1998-12-02 | 酸ニ無水物の晶析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000159772A true JP2000159772A (ja) | 2000-06-13 |
JP4386153B2 JP4386153B2 (ja) | 2009-12-16 |
Family
ID=18358034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34298398A Expired - Lifetime JP4386153B2 (ja) | 1998-12-02 | 1998-12-02 | 酸ニ無水物の晶析方法 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP4386153B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100362913B1 (ko) * | 2000-10-10 | 2002-12-05 | 학교법인 포항공과대학교 | 9,10-디알킬옥시-1,2,3,4,5,6,7,8-옥타히드로-2,3,6,7-안트라센테트라카르복실산-2,3:6,7-이무수물들 및 그 제조방법 |
WO2009104685A1 (ja) | 2008-02-21 | 2009-08-27 | 日産化学工業株式会社 | レジスト下層膜形成組成物及びそれを用いたレジストパターンの形成方法 |
-
1998
- 1998-12-02 JP JP34298398A patent/JP4386153B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100362913B1 (ko) * | 2000-10-10 | 2002-12-05 | 학교법인 포항공과대학교 | 9,10-디알킬옥시-1,2,3,4,5,6,7,8-옥타히드로-2,3,6,7-안트라센테트라카르복실산-2,3:6,7-이무수물들 및 그 제조방법 |
WO2009104685A1 (ja) | 2008-02-21 | 2009-08-27 | 日産化学工業株式会社 | レジスト下層膜形成組成物及びそれを用いたレジストパターンの形成方法 |
US8435721B2 (en) | 2008-02-21 | 2013-05-07 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Resist underlayer film forming composition and forming method of resist pattern using the same |
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