JP2001181241A - ジアミン異性体混合物の製造方法 - Google Patents
ジアミン異性体混合物の製造方法Info
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Abstract
ミノメチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプタンの異性体混
合物について、各異性体の融点差を利用することによっ
て、その異性体比を調整する手段を提供することにあ
る。 【解決手段】 脂環式ジアミン化合物であるジアミノメ
チル−ビシクロ[2.2.1]ヘプタンの異性体混合物に
ついて、その凝固点以下で十分に凝固させた後、任意の
昇温速度で徐々に加熱させながら、異性体比の異なる該
化合物を回収することによって、その異性体比を調整す
る。
Description
性体混合物について異性体比を調整したジアミン異性体
混合物の製造方法に関する。詳しくは、脂環式ジアミン
である2,5−および2,6−ジアミノメチル−ビシク
ロ[2.2.1]ヘプタン混合物について異性体比を調整
したジアミン異性体混合物を製造する方法に関する。
ド、ポリイミド、ポリアミドイミド等のポリマーの原料
として有用である。更に、ジアミン化合物をホスゲンで
イソシアネート化したジイソシアネート化合物は、ポリ
ウレタン等の原料として有用である。
ンのジアミノメチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン
(以下NBDA)は、ジアミンとしては上記ポリマーの
原料として有用であるし、また、イソシアネート化した
ジイソシアネートとしてはポリウレタンの原料としても
同じく有用である。しかしながら、現在製造されている
NBDAは、アミノメチレン基がビシクロ環の2,5−
位である2,5−ジアミノメチル−ビシクロ[2.2.
1]ヘプタン(以下2,5−NBDA)と、2,6−位
である2,6−ジアミノメチル−ビシクロ[2.2.
1]ヘプタン(以下2,6−NBDA)の異性体混合物
であり、その異性体組成比は2,5−NBDAが62
%、2,6−NBDAが38%に限定されている。これ
は、NBDAの原料であるジシアノ−ビシクロ[2.
2.1]ヘプタン(DCN)の組成比に由来するもので
ある。従って、現在製造されているNBDAを用いてポ
リマーを得た場合、2,5−NBDAと2,6−NBD
Aのジアミンからなるコポリマーであり、2,5−NB
DA/2,6−NBDAの各々が本来持つ物性と、異な
ることが予想される。また、この限定された組成比以外
のNBDAも得られておらず、NBDA異性体組成比が
異なる混合物を得ることも望まれていた。
手段としては、各々の異性体の沸点差を利用した蒸留法
で行なうのが主流である。しかしながら、異性体同士の
沸点が近いとき、あるいは異性体間で錯化合物を形成す
る場合には、蒸留法は困難であった。また、カラムを用
いる分離・組成比変更も可能ではあるが、スケール、コ
ストの面で量産には不適当である。更には、各異性体を
何らかの誘導体(例えば炭酸塩)に変えた後、分離する
手法も考えられるが、操作性・工程の面で不利である。
一方、異性体の分離に融点の差を利用することも可能で
ある。例えば、特開平04−159259にはイソシア
ネート異性体の混合物を各々の融点差を利用して分離す
る方法が開示されている。これにより、2,4’−ジフ
ェニルメタンジイソシアネートと4,4’−ジフェニル
メタンジイソシアネートの分離・組成比変更が可能であ
る。
分離あるいは組成比変更をする際に、この様な融点差を
利用した手段については知られてなく、液体のジアミン
化合物であるNBDA異性体混合物については全く知ら
れていないのが現状である。
式のジアミン化合物であるジアミノメチル−ビシクロ
[2.2.1]ヘプタン(NBDA)の異性体混合物につ
いて、2つの異性体、すなわち2,5−ジアミノメチル
−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン(2,5−NBDA)
と2,6−ジアミノメチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプ
タン(2,6−NBDA)の組成比を変更するため、各
々の融点の差を利用した方法を提供することにある。
的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、NBDA異
性体(すなわち2,5−NBDA/2,6-NBDA)の
各々の融点差を利用することによって、異性体組成比を
調整することが可能であることを見出し、本発明を完成
した。
クロ[2.2.1]ヘプタンおよび2,6−ジアミノメチ
ル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタンの混合物について、
各々の融解温度の差を利用して異性体組成比を調整する
ジアミン異性体混合物の製造方法に関し、更に、 2)式(2)
クロ[2.2.1]ヘプタン62%および式(3)
クロ[2.2.1]ヘプタン38%からなるジアミン異性
体混合物を5℃以下で凝固させた後、該凝固物を昇温速
度5℃/時間以下で昇温しながら溶融させてジアミン異
性体組成比を調整するジアミン異性体混合物の製造方法
に関し、更には 3)前記操作で得られたジアミン異性体混合物に対し、
前記と同様の操作を繰り返し行うことによりジアミン異
性体組成比を調整するジアミン異性体混合物の製造方法
に関する。
混合物について、2,5−NBDAと2,6−NBDA
の異性体組成比を調整する製造方法を提供することにあ
る。従来のNBDAは原料であるジシアノ体、すなわち
ジシアノ−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン(以下DC
N)を水素添加還元によって製造する。この時DCNの
組成比、すなわち2,5−DCNと2,6−DCNの組
成比が一定であるため、得られるNBDAの異性体組成
比も2,5−NBDA/2,6-NBDA=62%/38
%に限定されている。従って、本発明においては、この
組成比を有するNBDAを出発原料として用いる。
で温度コントロールができる装置であれば、いかなる装
置を用いても良い。また、昇温溶融の際は、液体を装置
下部より抜出す為、抜出し口が必要である。本発明で使
用する概念図を図1に示す。
化工程で5℃以下、好ましくは−15℃にまで冷却して
十分に凝固させる。また、凝固化するまでの温度制御に
ついては、どのような速度で冷却してもかまわないが、
結晶の均一な成長を促すためには、できるだけ遅い方が
望ましく、好ましくは5℃/hr以下の速度で冷却するの
が望ましい。また、この際に結晶の成長を促進する為、
少量の種結晶を添加することも可能である。
体混合物の凝固体は、徐々に加熱することによって溶融
し、液体として回収される。この時、2,5-NBDA
と2,6-NBDAの各結晶の融点に差がある為、回収
液の組成は、原料NBDAの組成とは異なるものとな
る。すなわち、2,5−NBDAと2,6−NBDAの
融点(あるいは凝固点)を比較した場合、2,5−NB
DA<2,6−NBDAであるため、NBDA異性体混
合物の凝固体を徐々に加熱した場合、融点の低い2,5
−NBDA成分から溶融して液体となる。従って、低温
での回収液の異性体組成は2,5−NBDA成分が多
く、2,6−NBDA成分は少ない。一方、温度が上昇
するに従い、2,6−NBDA成分が溶融してくること
から、高温での回収液の異性体組成は2,6−NBDA
成分が多く、2,5−NBDA成分が少ない。この方法
によって、NBDA異性体混合物の異性体組成比を調整
することが可能である。この時、異性体凝固物の融解に
際し、昇温速度はできるだけ遅いことが望まれ、5℃/h
r以下好ましくは5℃乃至1℃/hrでの昇温が望まれる。
もし、昇温速度が5℃/hrを超えるようであれば、異性
体組成比の調整が困難となる。
が変わったNBDAについて、同様の操作を繰り返し行
なうことで、更に異性体組成比が偏ったNBDAを得る
ことが可能である。この様な方法によって、2,5-N
BDAの組成比が80%以上(原料NBDAは62%)
のNBDA、あるいは、2,6-NBDAの組成比が9
0%以上(原料NBDAは38%)のNBDAを得るこ
とが可能である。従って、本発明の方法を用いることに
よってNBDA異性体組成比が、2,5-NBDA/2,
6-NBDA=80%/20%〜10%/90%程度の混
合物を任意に得ることが可能となる。
合物は、ジアミン化合物としてポリアミド、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド等のポリマー原料として使用する
ことが可能である。また、この様にNBDAの異性体組
成比を制御することで、得られるポリマーの基本物性が
変化するものと予想される。例えば、ガラス転移温度等
の熱物性、引張強度・引張弾性率・伸度・曲げ強度・曲
げ弾性率等の機械強度、溶融粘度等の溶融流動性、可溶
性(耐薬品性)、屈折率・複屈折率等の光学物性、等の
基本物性の変化である。更に、NBDAを原料として得
られるジイソシアネートについても異性体の組成比を調
整することができる。従って、このジイソシアネートを
用いて得られるポリウレタンについても、同様にその基
本物性が変化することが予想できる。
明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例により
何ら制限されるものではない。
析は以下の方法で行なった。測定値の%は重量%を示
す。 分析方法;高速液体クロマトグラフ法 測定装置;日本分光社製 PU−980シリーズ 使用カラム;YMC社製 A−312(ODS) 6mmΦ
×150mm×3本 カラム温度;50℃ 移動相;(アセトニトリル):0.01mol/KH2PO4:H3PO4=1
400:1800:5(pH=2) 流速;0.8ml/min 検出波長;254nm(UV)
m、高さ200mmのガラス製円筒型カラム(図1参照)に、
NBDAの異性体混合物(2,5−NBDA62%、
2,6−NBDA38%)を装入し、少量の種結晶を添
加して−15℃まで冷却して全体を完全に凝固させた。
その後、下部の抜出しコックを開放し、昇温速度5℃/h
r以下で昇温した。回収した液相部は−15から6℃未
満までを留分1、6℃で保持している時の回収液を留分
2、6から12℃までを留分3、12から17℃までを
留分4、17から20℃未満までを留分5、20℃で保
持している時を留分6、20から25℃までを留分7と
し、全体を7留分で分取した。各留分の異性体組成比を
前記分析方法で分析した。その結果を表1に示す。全留
出分の約50%までの異性体組成は、2,5−NBDA
が72%、2,6−NBDAが28%であった。また、
最終留分である留分7では、2,5−NBDAが37
%、2,6−NBDAが63%であった。
m、高さ300mmのガラス製円筒カラムにNBDAの異
性体混合物(2,5−NBDA62%,2,6−NBD
A38%)536.7gを装入し、室温から10℃まで
1時間かけて冷却した後、種結晶を添加し、引続いて−
5℃まで3時間かけて冷却、その後一夜−5℃で保冷し
てNBDAを完全に凝固させた。NBDAが完全に凝固
したことを確認した後、下部の抜出しコックを開放し、
昇温速度5℃/hr以下で徐々に加熱しながら液相を回収
した。この時実施例1と同じく、留分を分割回収し、全
部で12留分に分取した。各留分の異性体の組成を表2
に示す。全留出量の41%までの異性体組成比は2,5
-NBDAが80%、2,6−NBDAが20%であっ
た。また、最終留分である留分12では、2,5−NB
DAが12%、2,6−NBDAが88%であった。
(2,5−NBDA34%,2,6−NBDA66%)
427.7gを装入し、5℃まで冷却して全体を完全に
凝固させた。その後、15℃から40℃まで適宜昇温し
て液相を6留分回収した。得られた留分の各異性体比を
表3に示す。この時、最終留分である留分6では2,5
−NBDAが14%、2,6−NBDAが86%であっ
た。
(2,5−NBDA12%,2,6−NBDA88%)
115.0gを装入し、5℃まで冷却して全体を完全に
凝固させた。その後、30℃から40℃まで適宜昇温し
て液相を留分、および最終の残留固形物53.7gを回
収した。この残留固形物の異性体組成は2,5−NBD
Aが6%、2,6−NBDAが94%であった。得られ
た各留分および残留固形物の異性体組成比を表4に示
す。
2,6−NBDA38%)100gおよびn−ヘキサン
700gを1Lのフラスコに装入し、攪拌しながら炭酸
ガス22gを吹き込んだ。ここで得られた結晶を濾別
し、n−ヘキサン400gで洗浄した。また、得られた
濾過液・洗液からn−ヘキサンを除去し、NBDA24
gを回収した。炭酸塩の結晶は脱溶媒・脱炭酸の処理を
行なってNBDA76gを回収した。この時、炭酸塩か
ら得られたNBDAの異性体の組成比は、2,5−NB
DAが58%、2,6−NBDAが42%であり、原料
のNBDA異性体混合物とほぼ同じ組成であった。
アミノメチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン異性体混
合物の2,5−ジアミノメチル−ビシクロ[2.2.1]
ヘプタンと2,6−ジアミノメチル−ビシクロ[2.
2.1]ヘプタンの異性体組成比を調整することが可能
である。また、この異性体組成比を調整したNBDAを
用いることにより、物性を制御したポリマーを得られる
ことが予想される。
型カラムの概念図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 で表される2,5−ジアミノメチル−ビシクロ[2.
2.1]ヘプタンおよび2,6−ジアミノメチル-ビシク
ロ[2.2.1]ヘプタンの混合物について、各々の融解
温度の差を利用して異性体組成比を調整するジアミン異
性体混合物の製造方法。 - 【請求項2】 式(2) 【化2】 で表される2,5−ジアミノメチル−ビシクロ[2.
2.1]ヘプタン62%および式(3) 【化3】 で表される2,6−ジアミノメチル−ビシクロ[2.
2.1]ヘプタン38%からなるジアミン異性体混合物
を5℃以下で凝固させた後、該凝固物を昇温速度5℃/
時間以下で昇温しながら溶融させてジアミン異性体組成
比を調整する請求項1記載のジアミン異性体混合物の製
造方法。 - 【請求項3】 請求項2で得られたジアミン異性体混合
物に対し、請求項2の操作を繰り返し行うことによりジ
アミン異性体組成比を調整する請求項1記載のジアミン
異性体混合物の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36389699A JP2001181241A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | ジアミン異性体混合物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36389699A JP2001181241A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | ジアミン異性体混合物の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001181241A true JP2001181241A (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=18480464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36389699A Pending JP2001181241A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | ジアミン異性体混合物の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001181241A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1321487A1 (en) * | 2000-07-27 | 2003-06-25 | Mitsui Chemicals, Inc. | Polyamic acid, polyimide, process for producing these, and film of the polyimide |
-
1999
- 1999-12-22 JP JP36389699A patent/JP2001181241A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1321487A1 (en) * | 2000-07-27 | 2003-06-25 | Mitsui Chemicals, Inc. | Polyamic acid, polyimide, process for producing these, and film of the polyimide |
EP1321487A4 (en) * | 2000-07-27 | 2004-05-12 | Mitsui Chemicals Inc | POLYAMID ACID, POLYIMIDE, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND POLYIMIDE FILM |
JP5174311B2 (ja) * | 2000-07-27 | 2013-04-03 | 三井化学株式会社 | ポリアミド酸、ポリイミド、それらの製造方法、およびそれらからなるポリイミドフィルム |
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