JP2017066132A - Process for producing maleimide - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process for imidization at low temperature without using a strongly acidic dehydration catalyst, in producing maleimide from maleamic acid using an acid catalyst.SOLUTION: In a process for producing maleimide, when imidizing a maleamic acid obtained by reacting a primary amine and a maleic anhydride, in a solvent using a dehydration catalyst, an aliphatic carboxylic acid and/or aliphatic anhydride is used as the dehydration catalyst. The use amount of the aliphatic carboxylic acid and/or aliphatic anhydride is 0.1 equivalent or more in total of the aliphatic carboxylic acid and aliphatic anhydride with respect to the primary amine.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、マレイミドの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing maleimide.

マレイミドは、様々な樹脂、農薬、医薬等の原料として有用であり、特に、ABS、PMMA、PVC等の樹脂の耐熱性改良剤として有用である。 Maleimide is useful as a raw material for various resins, agricultural chemicals, pharmaceuticals, and the like, and is particularly useful as a heat resistance improver for resins such as ABS, PMMA, and PVC.

マレイミドの一般的な製造法は、溶媒中で、無水マレイン酸類と一級アミン類とを反応させてマレアミック酸とし、これを、脱水触媒である酸触媒の共存下、脱水閉環させてイミド化する方法である。例えば、特許文献1には、マレアミック酸を脱水触媒である酸触媒により脱水し、生成水を共沸除去しながら分子内で閉環させてイミド化する方法が開示されている。酸触媒としては硫酸、燐酸等の無機強酸、またはパラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等の有機強酸が用いられている。また、特許文献2では、マレアミック酸を、非プロトン性極性溶媒とトルエン等の共沸溶媒とを混合した溶媒を用いて、脱水触媒の共存下、脱水閉環させてイミド化する方法が開示されている。これらの方法では、イミド化により生成する水をトルエン等の溶媒と共沸させて発生する蒸気を凝縮し、溶媒と水とを分離しつつ、還流下で、溶媒のみを反応系内に戻す方法が採用されている。 A general method for producing maleimide is a method in which maleic anhydrides and primary amines are reacted in a solvent to form maleamic acid, which is dehydrated and cyclized in the presence of an acid catalyst as a dehydration catalyst to imidize. It is. For example, Patent Document 1 discloses a method in which maleamic acid is dehydrated with an acid catalyst that is a dehydration catalyst, and the resulting water is azeotropically removed and cyclized in the molecule to imidize. As the acid catalyst, strong inorganic acids such as sulfuric acid and phosphoric acid, or strong organic acids such as paratoluenesulfonic acid and methanesulfonic acid are used. Patent Document 2 discloses a method in which maleamic acid is imidized by dehydration ring closure in the presence of a dehydration catalyst using a solvent obtained by mixing an aprotic polar solvent and an azeotropic solvent such as toluene. Yes. In these methods, water generated by imidization is azeotroped with a solvent such as toluene to condense vapor, and the solvent and water are separated, and only the solvent is returned to the reaction system under reflux. Is adopted.

この方法においては、反応の際生成する種々の副生成物により、蒸気を凝縮させるためのコンデンサが閉塞し、水分離器の機能を低下させると言う問題が指摘されている(特許文献3〜5)。 また、前記した従来法では、触媒として強酸を用いるため、反応器および周辺装置に高価な耐蝕性材料を使用しなければならないという問題があった。さらに、触媒として強酸を用いた場合は、生成するマレイミドのビニル基の重合反応が起こり、マレイミドの2量体や3量体であるオリゴマが副生しやすく、純度の高いマレイミドが得られにくいという問題があった。このような問題を回避するため、特許文献6には、亜鉛化合物を触媒として用い、強酸を用いることなくマレアミック酸をイミド化する方法が開示されている。また、特許文献7には、強酸とトリエチルアミンとの塩を脱水触媒として用いる方法が開示されている。しかしながらこれらの方法においても、共沸を利用した生成水の除去が必須となっており、前記したような共沸に伴う問題は依然として解決できていなかった。また、特許文献8には、ジシクロカーボジイミド(DCC)や無水酢酸のような脱水剤とトリエチルアミンや酢酸ソーダ等の塩基性化合物を用い、低温でマレイミドを製造する方法が開示されているが、このような塩基性化合物を使用した場合は、反応原料であるマレアミック酸からのマレイミドへの転化率が低いうえ、種々の副反応が起こるため、高収率でマレイミドを製造することは困難であった。 In this method, it has been pointed out that various by-products generated during the reaction block the condenser for condensing the vapor and reduce the function of the water separator (Patent Documents 3 to 5). ). Moreover, in the above-described conventional method, since a strong acid is used as a catalyst, there is a problem that an expensive corrosion-resistant material must be used for the reactor and peripheral devices. Furthermore, when a strong acid is used as a catalyst, a polymerization reaction of the vinyl group of the resulting maleimide occurs, so that oligomers of maleimide dimers and trimers are easily produced as by-products, and it is difficult to obtain high-purity maleimide. There was a problem. In order to avoid such a problem, Patent Document 6 discloses a method of imidizing maleamic acid without using a strong acid using a zinc compound as a catalyst. Patent Document 7 discloses a method using a salt of a strong acid and triethylamine as a dehydration catalyst. However, even in these methods, it is essential to remove the generated water using azeotropy, and the problems associated with azeotropy as described above have not been solved. Patent Document 8 discloses a method for producing maleimide at a low temperature using a dehydrating agent such as dicyclocarbodiimide (DCC) or acetic anhydride and a basic compound such as triethylamine or sodium acetate. When such a basic compound is used, it is difficult to produce maleimide in high yield because the conversion rate from maleic acid, which is a reaction raw material, to maleimide is low and various side reactions occur. It was.

特公昭51−40078号公報Japanese Patent Publication No. 51-40078 特公昭55−46394号号公報Japanese Patent Publication No.55-46394 特公平7−74200号公報Japanese Patent Publication No. 7-74200 特許第4014683号公報Japanese Patent No. 4014683 特開2003−300956号公報JP 2003-3000956 A 特許第2899027号公報Japanese Patent No. 2899027 米国特許第5973166号U.S. Pat. No. 5,973,166 米国特許第H424号US Patent H424

そこで本発明は、上記課題を解決するものであって、マレイミドの効率的かつ経済的な製造方法の提供を目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide an efficient and economical method for producing maleimide.

マレイミドを製造するに際し、特定の反応助剤を用いると、反応溶媒の沸点以下で、効率よく反応が進行し、前記課題が一挙に解決されることを見出し、本発明の完成に至った。 In the production of maleimide, it was found that when a specific reaction aid was used, the reaction proceeded efficiently below the boiling point of the reaction solvent, and the above problems were solved all at once, and the present invention was completed.

本発明は下記を趣旨とするものである。
<1> 一級アミンと無水マレイン酸とを反応させて得られるマレアミック酸を、溶媒中、脱水触媒を用いて、イミド化するに際し、脱水触媒として、脂肪族カルボン酸および/または脂肪族酸無水物を用い、かつその使用量を、一級アミンに対し、脂肪族カルボン酸と脂肪族酸無水物の合計で、0.1当量以上とすることを特徴とするマレイミドの製造方法。
<2>溶媒の沸点以下の温度で、イミド化により生成する水を共沸除去することなくイミド化することを特徴とするマレイミドの製造方法。
The present invention has the following objects.
<1> An aliphatic carboxylic acid and / or an aliphatic acid anhydride as a dehydration catalyst when imidating a maleamic acid obtained by reacting a primary amine with maleic anhydride in a solvent using a dehydration catalyst And the amount used is 0.1 equivalent or more in total of the aliphatic carboxylic acid and the aliphatic acid anhydride with respect to the primary amine.
<2> A method for producing maleimide, characterized in that imidization is performed without azeotropic removal of water produced by imidization at a temperature not higher than the boiling point of the solvent.

本発明のマレイミドの製造方法は、脱水触媒として、無機酸等の強酸を用いないので、反応装置に高価な耐蝕性材料を用いる必要がない。また、反応により生成する水を共沸により除去することなく、低温で反応させることができるので、コンデンサの閉塞等の問題が起こらない。 さらに、生成するマレイミドは、オリゴマ等の副生成物が低減化されているので、ビニルエーテル類等他の共重合可能なビニル化合物と共重合して、均一性に優れたランダム共重合体や交互共重合体を得ることができる。 Since the maleimide production method of the present invention does not use a strong acid such as an inorganic acid as a dehydration catalyst, it is not necessary to use an expensive corrosion-resistant material for the reaction apparatus. In addition, since the water produced by the reaction can be reacted at a low temperature without azeotropic removal, problems such as clogging of the capacitor do not occur. Furthermore, since the by-products such as oligomers are reduced in the produced maleimide, it is copolymerized with other copolymerizable vinyl compounds such as vinyl ethers, and random copolymers and alternating copolymers with excellent uniformity are obtained. A polymer can be obtained.

実施例1で得られたマレイミド溶液のNMRチャート(部分)である。2 is an NMR chart (part) of the maleimide solution obtained in Example 1. FIG.

以下、本発明について詳細に説明する。
マレイミドは、一級モノアミン成分または一級ジアミン成分(以下「一級アミン」と略記することがある)とマレイン酸成分とが脱水縮合した化学構造を有する化合物である。ここで、一級アミンとしては、脂肪族モノアミン、脂環式モノアミン、芳香族モノアミン、脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン、芳香族ジアミンを用いることができ、具体例としては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン等の脂肪族モノアミン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等の脂環式モノアミン、アニリン、トルイジン、ジフェニルアミン、ナフチルアミン等の芳香族モノアミン、1,2−エタンジアミン、1,3−プロパンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,5−ペンタンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン、1,7−ヘプタンジアミン、1,8−オクタンジアミン、1,9−ノナンジアミン、1,10−デカンジアミン、1,11−ウンデカンジアミン、1,12−ドデカンジアミン、1,13−トリデカンジアミン、1,14−テトラデカンジアミン、1,15−ペンタデカンジアミン、1,16−ヘキサデカンジアミン、1,17−ヘプタデカンジアミン、1,18−オクタデカンジアミン、2−/3−メチル−1,5−ペンタンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン、2,2,4−/2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、5−メチル−1,9−ノナンジアミン、ダイマジアミン等の脂肪族ジアミン、1,3−/1,4−シクロヘキサンジアミン、1,3−/1,4−シクロヘキサンジメチルアミン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)プロパン、5−アミノ−2,2,4−トリメチル−1−シクロペンタンメチルアミン、5−アミノ−1,3,3−トリメチルシクロヘキサンメチルアミン(イソホロンジアミン)、ビス(アミノプロピル)ピペラジン、ビス(アミノエチル)ピペラジン、ノルボルナンジメチルアミン、トリシクロデカンジメチルアミン等の脂環式ジアミン、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、4,4′−ジフェニルメタンジアミン、4,4′−ジフェニルエーテルジアミン、ジフェニルスルホン−4,4′−ジアミン、ジフェニルー4,4′−ジアミン、o−トリジン、2,4−トリレンジアミン、2,6−トリレンジアミン、キシリレンジアミン、ナフタレンジアミン等の芳香族ジアミンが挙げられる。これらは1種または2種以上を組み合わせて用いられる。 これら一級アミンの中で、1,4−シクロヘキサンジアミン等の脂環式ジアミン、1,10−デカンジアミン、1,12−ドデカンジアミン、ダイマジアミン等の脂肪族ジアミンが、好ましく用いられる。 ダイマジアミンは、コグニスジャパン社製、商品名「バーサミン551」、クローダ社製、商品名「プリアミン1074」、「プリアミン1075」等の市販品が用いられる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Maleimide is a compound having a chemical structure in which a primary monoamine component or primary diamine component (hereinafter sometimes abbreviated as “primary amine”) and a maleic acid component are dehydrated and condensed. Here, as the primary amine, aliphatic monoamine, alicyclic monoamine, aromatic monoamine, aliphatic diamine, alicyclic diamine, aromatic diamine can be used, and specific examples include methylamine, ethylamine, propyl Aliphatic monoamines such as amine, butylamine, hexylamine, octylamine, decylamine, stearylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine and dibutylamine, alicyclic monoamines such as cyclohexylamine and dicyclohexylamine, aniline, toluidine, diphenylamine, Aromatic monoamines such as naphthylamine, 1,2-ethanediamine, 1,3-propanediamine, 1,4-butanediamine, 1,5-pentanediamine, 1,6-hexanediamine, 1,7-heptanediamine, , 8-octanediamine, 1,9-nonanediamine, 1,10-decanediamine, 1,11-undecanediamine, 1,12-dodecanediamine, 1,13-tridecanediamine, 1,14-tetradecanediamine, 1, 15-pentadecanediamine, 1,16-hexadecanediamine, 1,17-heptadecanediamine, 1,18-octadecanediamine, 2- / 3-methyl-1,5-pentanediamine, 2-methyl-1,8-octane Aliphatic diamines such as diamine, 2,2,4- / 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 5-methyl-1,9-nonanediamine and dimerdiamine, 1,3- / 1,4-cyclohexanediamine, 1,3- / 1,4-cyclohexanedimethylamine, bis (4-aminocyclohexyl) methane, (4-aminocyclohexyl) propane, bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane, bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) propane, 5-amino-2,2,4-trimethyl-1-cyclo Alicyclic rings such as pentanemethylamine, 5-amino-1,3,3-trimethylcyclohexanemethylamine (isophoronediamine), bis (aminopropyl) piperazine, bis (aminoethyl) piperazine, norbornanedimethylamine, tricyclodecanedimethylamine Formula diamine, 4,4'-diaminodiphenyl ether, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4'-diphenylmethanediamine, 4,4'-diphenyletherdiamine, diphenylsulfone-4,4'-diamine, diphenyl-4 4'-di Aromatic diamines such as amine, o-tolidine, 2,4-tolylenediamine, 2,6-tolylenediamine, xylylenediamine, and naphthalenediamine are exemplified. These are used alone or in combination of two or more. Among these primary amines, alicyclic diamines such as 1,4-cyclohexanediamine, and aliphatic diamines such as 1,10-decanediamine, 1,12-dodecanediamine, and dimerdiamine are preferably used. As the dimerdiamine, commercially available products such as Cognis Japan, trade name “Versamine 551”, Croda, trade name “Puriamine 1074”, “Puriamine 1075” and the like are used.

本発明のマレイミド製造法においては、先ず、溶媒中で、一級アミンと無水マレイン酸を反応させて、マレアミック酸を得、しかる後、マレアミック酸のアミック酸部分をイミド化してマレイミド溶液とする。 反応基質である無水マレイン酸は、一級アミンに対し、略等当量(0.95〜1.05当量)用いられる。イミド化は、用いた溶媒の沸点(還流温度)以下の温度で、イミド化により生成する水を共沸除去することなく行うことが好ましい。このようにすることにより、閉塞等の虞がある水分離器の使用が回避される。イミド化の際の反応温度としては、150℃以下とすることが好ましく、130℃以下とすることがより好まししい。イミド化の際の反応時間としては、2時間以上、12時間以下とすることが好ましく、4時間以上、10時間以下とすることがより好ましい。反応時間が12時間を超えると、ビニル重合体の生成等副反応が起こりやすくなることがある。また、2時間未満では、イミド化反応が充分に進まず、マレアミック酸からマレイミドへの転化率(以下、単に「転化率」と略記することがある)が、低下することがある。ここで、転化率(%)は、イミド化終了後のマレイミド溶液のプロトンNMR(以下、単に「NMR」と略記することがある)を測定することにより、確認することができる。すなわち、下記の条件でNMRを測定し、マレイミドの窒素原子に直結するメチレン基のプロトンに対応するピークの積分値(A)およびマレアミック酸の窒素原子に直結するメチレン基のプロトンに対応するピークの積分値(B)を用いて、A/(A+B)*100を算出することにより、転化率を確認することができる。本発明のマレイミド製造方法においては、転化率が50%以上のマレイミド溶液を得ることができる。 In the maleimide production method of the present invention, first, a primary amine and maleic anhydride are reacted in a solvent to obtain a maleamic acid, and then the amic acid portion of the maleamic acid is imidized to obtain a maleimide solution. Maleic anhydride as a reaction substrate is used in an approximately equivalent amount (0.95 to 1.05 equivalent) with respect to the primary amine. The imidization is preferably performed at a temperature not higher than the boiling point (reflux temperature) of the solvent used without azeotropic removal of water generated by imidization. By doing in this way, use of the water separator with a possibility of blockage etc. is avoided. The reaction temperature during imidation is preferably 150 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or lower. The reaction time during imidation is preferably 2 hours or longer and 12 hours or shorter, more preferably 4 hours or longer and 10 hours or shorter. If the reaction time exceeds 12 hours, side reactions such as the formation of a vinyl polymer may easily occur. In less than 2 hours, the imidization reaction does not proceed sufficiently, and the conversion rate from maleamic acid to maleimide (hereinafter sometimes simply referred to as “conversion rate”) may decrease. Here, the conversion rate (%) can be confirmed by measuring proton NMR of the maleimide solution after completion of imidation (hereinafter sometimes simply referred to as “NMR”). Specifically, NMR was measured under the following conditions, and the integrated value (A) of the peak corresponding to the proton of the methylene group directly bonded to the nitrogen atom of maleimide and the peak corresponding to the proton of the methylene group directly bonded to the nitrogen atom of maleamic acid The conversion rate can be confirmed by calculating A / (A + B) * 100 using the integral value (B). In the maleimide production method of the present invention, a maleimide solution having a conversion rate of 50% or more can be obtained.

<NMR測定条件>
装置:核磁気共鳴装置(日本電子社製 型番:ECA500)
周波数:500.16MHz
基準物質:テトラメチルシラン
測定温度:25℃
溶媒:重水素化クロロホルム
<NMR measurement conditions>
Apparatus: Nuclear magnetic resonance apparatus (manufactured by JEOL Ltd., model number: ECA500)
Frequency: 500.16MHz
Reference material: Tetramethylsilane Measurement temperature: 25 ° C
Solvent: deuterated chloroform

前記イミド化反応は、脂肪族カルボン酸および/または脂肪族酸無水物の共存下で行う。ここで、脱水触媒としての、脂肪族カルボン酸および脂肪族酸無水物は、化学的等価物として扱うことができる。 すなわち、脂肪族カルボン酸は、マレイミド化反応途中で、脱水反応により脂肪族酸無水物に転換され、脂肪族酸無水物は、加水分解反応で、脂肪族カルボン酸に転換されるからである。 これらの脂肪族カルボン酸としては、酢酸、プロピオン酸、マレイン酸、コハク酸、リンゴ酸、フマル酸等が用いられる。また、脂肪族酸無水物としては、酢酸、プロピオン酸、マレイン酸、コハク酸、リンゴ酸等の酸無水物が用いられる。これらの中で、マレイン酸、リンゴ酸、酢酸およびこれらの酸無水物が好ましく用いられる。脂肪族カルボン酸および/または脂肪族酸無水物の使用量は、原料である一級アミンに対し、脂肪族カルボン酸および脂肪族酸無水物の合計で、0.1当量以上であり、0.5当量以上とすることが好ましい。0.1当量未満では、イミド化反応が充分に進まないことがある。また、脱水触媒の使用量は、一級アミンに対し、脂肪族カルボン酸および脂肪族酸無水物の合計で6.0当量以下とすることが好ましい。 6.0当量を超えると、副反応が起こりやすくなることがある。
このように、脱水触媒として、脂肪族カルボン酸および/または脂肪族酸無水物を用いることにより、イミド化反応により生成する水を、共沸分離することなく、効率的にイミド化反応を進行させることができる。なお、イミド化反応により生成する水を、共沸分離することにより、イミド化反応を進行させることもできる。
The imidization reaction is performed in the presence of an aliphatic carboxylic acid and / or an aliphatic acid anhydride. Here, the aliphatic carboxylic acid and the aliphatic acid anhydride as the dehydration catalyst can be treated as chemical equivalents. That is, the aliphatic carboxylic acid is converted into an aliphatic acid anhydride by a dehydration reaction during the maleimidation reaction, and the aliphatic acid anhydride is converted into an aliphatic carboxylic acid by a hydrolysis reaction. As these aliphatic carboxylic acids, acetic acid, propionic acid, maleic acid, succinic acid, malic acid, fumaric acid and the like are used. As the aliphatic acid anhydride, acid anhydrides such as acetic acid, propionic acid, maleic acid, succinic acid and malic acid are used. Among these, maleic acid, malic acid, acetic acid and acid anhydrides thereof are preferably used. The use amount of the aliphatic carboxylic acid and / or the aliphatic acid anhydride is 0.1 equivalent or more in total of the aliphatic carboxylic acid and the aliphatic acid anhydride with respect to the primary amine as the raw material. It is preferable to make it equal to or greater than the equivalent. If it is less than 0.1 equivalent, the imidation reaction may not proceed sufficiently. Moreover, it is preferable that the usage-amount of a dehydration catalyst shall be 6.0 equivalent or less in total with aliphatic carboxylic acid and an aliphatic acid anhydride with respect to a primary amine. If it exceeds 6.0 equivalents, side reactions may easily occur.
As described above, by using an aliphatic carboxylic acid and / or an aliphatic acid anhydride as a dehydration catalyst, the imidization reaction is allowed to proceed efficiently without azeotropic separation of water generated by the imidization reaction. be able to. In addition, imidation reaction can also be advanced by carrying out azeotropic separation of the water produced | generated by imidation reaction.

反応の際用いる溶媒としては、生成物であるマレイミドを溶解する溶媒であれば、制限はないが、N−メチルピロリドン(NMP)、ジメチルアセトアミド(DMAc)等のアミド系溶媒、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、グライム、ジグライム等のエーテル系溶媒が好ましく用いられる。これらの溶媒は、単独、または2種以上を組み合わせて用いられる。これらの中で、アミド系溶媒と炭化水素系溶媒とからなる混合溶媒が好ましく用いられる。なお、これらの溶媒の還流温度は130℃以下とすることが好ましい。 The solvent used in the reaction is not limited as long as it dissolves the product maleimide, but amide solvents such as N-methylpyrrolidone (NMP) and dimethylacetamide (DMAc), toluene, xylene and the like. Hydrocarbon solvents, ether solvents such as glyme and diglyme are preferably used. These solvents are used alone or in combination of two or more. Among these, a mixed solvent composed of an amide solvent and a hydrocarbon solvent is preferably used. In addition, it is preferable that the reflux temperature of these solvents shall be 130 degrees C or less.

反応の際の固形分濃度としては、20〜70質量%とすることが好ましく、30〜70質量%とすることがより好ましい。なお、固形分濃度とは、反応基質(一級アミンおよび無水マレイン酸)合計質量の、仕込溶液質量(反応基質、溶媒、脱水触媒の合計質量)に対する質量%のことである。 As solid content concentration in the case of reaction, it is preferable to set it as 20-70 mass%, and it is more preferable to set it as 30-70 mass%. In addition, solid content concentration is the mass% with respect to the charge solution mass (total mass of a reaction substrate, a solvent, and a dehydration catalyst) of reaction substrate (primary amine and maleic anhydride) total mass.

本発明の方法により得られたマレイミド溶液から、公知の方法(例えば、水、アルコール等の貧溶媒を加えることによる再沈殿等)により、マレイミドを固体粉末として、精製、単離することができる。 From the maleimide solution obtained by the method of the present invention, maleimide can be purified and isolated as a solid powder by a known method (for example, reprecipitation by adding a poor solvent such as water or alcohol).

以下に、実施例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。なお本発明は実施例により限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The present invention is not limited to the examples.

<実施例1>
ガラス製反応容器に、窒素雰囲気下、ダイマジアミン(クローダジャパン株式会社製「プリアミン1075」、分子量:549):1.0モル、トルエンとDMAcとからなる混合溶媒(質量比:トルエン/DMAc=80/20)を投入して攪拌した。次に、この溶液に、無水マレイン酸2.10モル(ダイマジアミンに対し1.05当量)を加えて引き続き、25℃で1時間撹拌し、マレアミック酸溶液を得た。しかる後、この溶液に、マレイン酸2.0モル(ダイマジアミンに対し1.0当量)および無水マレイン酸2.0モル(ダイマジアミンに対し1.0当量)を加え、攪拌しながら昇温して溶液を加熱還流(約115℃)させた。反応により生成する水を共沸分離することなく、3時間還流を続けた後、冷却して、橙黄色溶液を得た。なお、この反応における固形分濃度は、30質量%とした。この溶液のNMRを前記条件で測定した結果を図1に示す。このNMRチャートで認められたマレイミドの窒素原子に直結するメチレン基のプロトンに対応するピーク(δ:3.5 PPM 多重線)の積分値(A)とマレアミック酸の窒素原子に直結するメチレン基のプロトンに対応するピーク(δ:3.3PPM 多重線)の積分値(B)とから、転化率を算出した所、転化率は61%であった。なお、図1中、3ppm前後の複数のピークは、溶媒として用いたDMAcのメチルプロトンに由来するピークである。
<Example 1>
In a glass reaction vessel, under a nitrogen atmosphere, Dimerdiamine (“Puriamine 1075” manufactured by Croda Japan Co., Ltd., molecular weight: 549): 1.0 mol, a mixed solvent composed of toluene and DMAc (mass ratio: toluene / DMAc = 80 / 20) was added and stirred. Next, 2.10 mol of maleic anhydride (1.05 equivalent to dimerdiamine) was added to this solution, followed by stirring at 25 ° C. for 1 hour to obtain a maleamic acid solution. Thereafter, 2.0 mol of maleic acid (1.0 equivalent to dimerdiamine) and 2.0 mol of maleic anhydride (1.0 equivalent to dimerdiamine) were added to this solution, and the temperature was raised while stirring. The solution was heated to reflux (about 115 ° C.). The water produced by the reaction was refluxed for 3 hours without azeotropic separation, and then cooled to obtain an orange-yellow solution. The solid content concentration in this reaction was 30% by mass. The result of having measured NMR of this solution on the said conditions is shown in FIG. The integrated value (A) of the peak (δ: 3.5 PPM multiple line) corresponding to the proton of the methylene group directly bonded to the nitrogen atom of maleimide recognized in this NMR chart and the methylene group directly bonded to the nitrogen atom of maleamic acid When the conversion rate was calculated from the integral value (B) of the peak corresponding to protons (δ: 3.3PPM multiple line), the conversion rate was 61%. In FIG. 1, a plurality of peaks around 3 ppm are peaks derived from the methyl proton of DMAc used as a solvent.

<実施例2>
イミド化の反応時間を、6時間としたこと以外は、実施例1と同様にして反応を行った結果、転化率は、95%であった。
<Example 2>
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the reaction time for imidization was 6 hours. As a result, the conversion rate was 95%.

<実施例3>
ガラス製反応容器に、窒素雰囲気下、ダイマジアミン(クローダジャパン株式会社製「プリアミン1075」、分子量:549):1.0モル、トルエンとNMPとからなる混合溶媒(質量比:トルエン/NMP=80/20)を投入して攪拌した。次に、この溶液に、無水マレイン酸2.10モルを加えて引き続き、25℃で1時間撹拌し、マレアミック酸溶液を得た。しかる後、この溶液に、マレイン酸1.8モルおよび無水マレイン酸1.8モル加え、攪拌しながら液温を95℃に昇温し、同温度に維持したまま、8時間加熱を続けた後、冷却して、橙黄色溶液を得た。なお、この反応における固形分濃度は、30質量%とした。この溶液のNMRを前記条件で測定し、転化率を算出した所、転化率は92%であった。
<Example 3>
In a nitrogen reaction atmosphere, dimerdiamine (“Puriamine 1075”, molecular weight: 549): 1.0 mol, mixed solvent consisting of toluene and NMP (mass ratio: toluene / NMP = 80) in a glass reaction vessel. / 20) was added and stirred. Next, 2.10 mol of maleic anhydride was added to this solution and then stirred at 25 ° C. for 1 hour to obtain a maleamic acid solution. Thereafter, 1.8 mol of maleic acid and 1.8 mol of maleic anhydride were added to this solution, and the temperature of the solution was raised to 95 ° C. with stirring, and heating was continued for 8 hours while maintaining the same temperature. Cooled to give an orange-yellow solution. The solid content concentration in this reaction was 30% by mass. When NMR of this solution was measured on the said conditions and the conversion rate was computed, the conversion rate was 92%.

<実施例4>
脱水触媒として、マレイン酸1.8モルおよび無水酢酸1.8モルを用いたこと以外は、実施例3と同様にして反応を行った結果、転化率は、87%であった。
<Example 4>
The reaction was carried out in the same manner as in Example 3 except that 1.8 mol of maleic acid and 1.8 mol of acetic anhydride were used as the dehydration catalyst. As a result, the conversion was 87%.

<実施例5>
脱水触媒として、リンゴ酸1.8モルおよび無水マレイン酸1.8モルを用いたこと以外は、実施例3と同様にして反応を行った結果、転化率は、85%であった。
<Example 5>
The reaction was carried out in the same manner as in Example 3 except that 1.8 mol of malic acid and 1.8 mol of maleic anhydride were used as the dehydration catalyst. As a result, the conversion rate was 85%.

<実施例6>
ジアミンとして、1,10−デカンジアミンを用いたこと以外は、実施例3と同様にして反応を行った結果、転化率は、94%であった。
<Example 6>
As a result of carrying out the reaction in the same manner as in Example 3 except that 1,10-decanediamine was used as the diamine, the conversion rate was 94%.

<実施例7>
ジアミンとして、1,12−ドデカンジアミンを用いたこと以外は、実施例3と同様にして反応を行った結果、転化率は、95%であった。
<Example 7>
As a result of conducting the reaction in the same manner as in Example 3 except that 1,12-dodecanediamine was used as the diamine, the conversion rate was 95%.

<実施例8>
ジアミンとして、1,4−シクロヘキサンジアミンを用いたこと以外は、実施例3と同様にして反応を行った結果、転化率は、92%であった。
<Example 8>
As a result of carrying out the reaction in the same manner as in Example 3 except that 1,4-cyclohexanediamine was used as the diamine, the conversion rate was 92%.

<実施例9>
脱水触媒として、マレイン酸1.8モルのみを用いたこと以外は、実施例3と同様にして、反応を行った結果、転化率は、58%であった。
<Example 9>
As a result of carrying out the reaction in the same manner as in Example 3 except that only 1.8 mol of maleic acid was used as the dehydration catalyst, the conversion rate was 58%.

<実施例10>
脱水触媒として、無水マレイン酸1.8モルのみを用いたこと以外は、実施例3と同様にして、反応を行った結果、転化率は、55%であった。
<Example 10>
As a result of carrying out the reaction in the same manner as in Example 3 except that only 1.8 mol of maleic anhydride was used as the dehydration catalyst, the conversion rate was 55%.

<実施例11>
脱水触媒として、無水マレイン酸0.5モルおよびマレイン酸0.5モルを用い、固形分濃度を40質量%としたこと以外は、実施例3と同様にして、反応を行った結果、転化率は、85%であった。
<Example 11>
As a result of performing the reaction in the same manner as in Example 3 except that 0.5 mol of maleic anhydride and 0.5 mol of maleic acid were used as the dehydration catalyst and the solid concentration was 40% by mass. Was 85%.

<実施例12>
脱水触媒として、無水マレイン酸0.5モルおよびマレイン酸0.3モルを用い、固形分濃度を40質量%としたこと以外は、実施例3と同様にして、反応を行った結果、転化率は、75%であった。
<Example 12>
As a result of performing the reaction in the same manner as in Example 3 except that 0.5 mol of maleic anhydride and 0.3 mol of maleic acid were used as the dehydration catalyst and the solid content concentration was 40% by mass, the conversion rate was as follows. Was 75%.

<比較例1>
脱水触媒をマレイン酸0.1モル(ダイマジアミンに対し0.05当量)としたこと以外は、実施例3と同様にして、反応を行った結果、転化率は、30%未満であった。
<Comparative Example 1>
As a result of carrying out the reaction in the same manner as in Example 3 except that the dehydration catalyst was 0.1 mol of maleic acid (0.05 equivalent to dimerdiamine), the conversion rate was less than 30%.

<比較例2>
脱水触媒を酢酸0.1モル(ダイマジアミンに対し0.05当量)としたこと以外は、実施例3と同様にして、反応を行った結果、転化率は、30%未満であった。
<Comparative example 2>
As a result of carrying out the reaction in the same manner as in Example 3 except that the dehydration catalyst was 0.1 mol of acetic acid (0.05 equivalent to dimerdiamine), the conversion rate was less than 30%.

<比較例3>
脱水触媒を無水酢酸0.1モル(ダイマジアミンに対し0.05当量)としたこと以外は、実施例3と同様にして、反応を行った結果、転化率は、30%未満であった。
<Comparative Example 3>
As a result of carrying out the reaction in the same manner as in Example 3 except that the dehydration catalyst was 0.1 mol of acetic anhydride (0.05 equivalent with respect to dimerdiamine), the conversion rate was less than 30%.

<比較例4>
脱水触媒を無水マレイン酸0.1モル(ダイマジアミンに対し0.05当量)としたこと以外は、実施例3と同様にして、反応を行った結果、転化率は、30%未満であった。
<Comparative example 4>
As a result of carrying out the reaction in the same manner as in Example 3 except that the dehydration catalyst was 0.1 mol of maleic anhydride (0.05 equivalent to dimerdiamine), the conversion rate was less than 30%. .

前記結果から、本発明の製造法によれば、イミド化により生成する水を共沸除去することなく、高い転化率で、マレイミド溶液が得られることが明らかである。 From the above results, it is clear that according to the production method of the present invention, a maleimide solution can be obtained at a high conversion without azeotropic removal of water generated by imidization.

本発明のマレイミドの製造方法は、反応装置に高価な耐蝕性材料を用いることなく、低温で反応させることができる。さらに、オリゴマ等の副生成物が低減化されているので、ビニルエーテル類等他の共重合可能なビニル化合物と共重合して、均一性に優れたランダム共重合体や交互共重合体を得ることができる。 The maleimide production method of the present invention can be reacted at a low temperature without using an expensive corrosion-resistant material in the reaction apparatus. In addition, since by-products such as oligomers are reduced, copolymerization with other copolymerizable vinyl compounds such as vinyl ethers to obtain random and alternating copolymers with excellent uniformity. Can do.

Claims (2)

一級アミンと無水マレイン酸とを反応させて得られるマレアミック酸を、溶媒中、脱水触媒を用いて、イミド化するに際し、脱水触媒として、脂肪族カルボン酸および/または脂肪族酸無水物を用い、かつその使用量を、一級アミンに対し、脂肪族カルボン酸と脂肪族酸無水物の合計で、0.1当量以上とすることを特徴とするマレイミドの製造方法。 When imidating a maleamic acid obtained by reacting a primary amine and maleic anhydride with a dehydration catalyst in a solvent, an aliphatic carboxylic acid and / or an aliphatic acid anhydride is used as the dehydration catalyst. And the usage-amount is 0.1 equivalent or more with the sum total of aliphatic carboxylic acid and an aliphatic acid anhydride with respect to a primary amine, The manufacturing method of the maleimide characterized by the above-mentioned. 溶媒の沸点以下の温度で、イミド化により生成する水を共沸除去することなくイミド化することを特徴とする請求項1記載のマレイミドの製造方法。
2. The method for producing maleimide according to claim 1, wherein imidization is performed without azeotropic removal of water generated by imidization at a temperature not higher than the boiling point of the solvent.
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