JP2022072597A - 9,9-bis(3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene compound and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

To provide a diamine monomer that achieves higher glass transition temperature and higher mechanical properties of 9,9-bis(4-aminophenyl) fluorene compound-based polyimide resin and cured epoxy resin.SOLUTION: A novel 9,9-bis(4-aminophenyl) fluorene compound, 9,9-bis(3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene, is produced by reacting 9-fluorenone and 2-methyl-6-ethylaniline in an aprotic polar solvent having an amide bond and with a boiling point of 170°C or higher, in coexistence with an acid catalyst.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、新規9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン化合物である9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンおよびその製造方法に関し、さらに詳しくは、工業的に有用な9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a novel 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene compound, 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene, and a method for producing the same. The present invention relates to industrially useful 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene and a method for producing the same.

9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン化合物は、高分子化学の分野で用いられる化合物であり、特に、ポリイミド、ポリアミド、エポキシ樹脂の原料として有用である。この化合物を含むポリイミド、ポリアミド、エポキシ樹脂は電子情報材料、光学材料、複合材料など、工業用途として多岐にわたる分野で使用されている。 The 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene compound is a compound used in the field of polymer chemistry, and is particularly useful as a raw material for polyimide, polyamide, and epoxy resin. Polyimides, polyamides, and epoxy resins containing this compound are used in a wide range of industrial applications such as electronic information materials, optical materials, and composite materials.

非特許文献1では、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン(BAFL)、9,9-ビス(3-メチル-4-アミノフェニル)フルオレン、9,9-ビス(3,5-ジメチル-4-アミノフェニル)フルオレン、9,9-ビス(3-エチル-4-アミノフェニル)フルオレン、9,9-ビス(3,5-ジエチル-4-アミノフェニル)フルオレンを用いて、ポリイミドが作成されている。 In Non-Patent Document 1, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene (BAFL), 9,9-bis (3-methyl-4-aminophenyl) fluorene, 9,9-bis (3,5-dimethyl) A polyimide is made using -4-aminophenyl) fluorene, 9,9-bis (3-ethyl-4-aminophenyl) fluorene, and 9,9-bis (3,5-diethyl-4-aminophenyl) fluorene. Has been done.

しかしながら、従来の9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン化合物は、例えば、これをポリイミド樹脂のモノマーとして、使用した場合、得られたポリイミド樹脂のガラス転位温度および機械物性が必ずしも十分ではなく、光学特性も十分ではなかったため、ポリイミド樹脂の適用範囲が限られていた。すなわち、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン化合物系ポリイミド樹脂の高ガラス転位温度化、高機械物性化および高光学特性化か望まれていた。 However, when the conventional 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene compound is used, for example, as a monomer of a polyimide resin, the glass transition temperature and mechanical properties of the obtained polyimide resin are not always sufficient. Since the optical characteristics were not sufficient, the applicable range of the polyimide resin was limited. That is, it has been desired to increase the glass shift temperature, high mechanical characteristics, and high optical characteristics of the 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene compound-based polyimide resin.

Polymer 46(2005)5278-5283Polymer 46 (2005) 5278-5283

種々の分野でポリイミド樹脂の高強度、高弾性率、高接着性、高靭性、耐熱性、および高い光学特性などが望まれていた。
そこで本発明の目的は、ポリイミド樹脂の性能を向上させる新規なジアミンおよびその製造方法を提供することにある。
In various fields, high strength, high elastic modulus, high adhesiveness, high toughness, heat resistance, high optical properties, and the like of the polyimide resin have been desired.
Therefore, an object of the present invention is to provide a novel diamine and a method for producing the same, which improve the performance of the polyimide resin.

本発明者らは、上記従来技術の現状に鑑み、新規なポリイミド樹脂について鋭意検討した結果、高性能なポリイミド樹脂を得ることができる新規なジアミンである9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンを見出した。本発明の9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンの製造方法は、アミド結合を有する沸点170℃以上の非プロトン性極性溶媒中で、酸触媒共存下、9-フルオレノンと2-メチル-6-エチルアニリンを反応させて、9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンを製造することを特徴とする。 In view of the current state of the prior art, the present inventors have diligently studied a novel polyimide resin, and as a result, 9,9-bis (3-methyl-5), which is a novel diamine capable of obtaining a high-performance polyimide resin, can be obtained. -Ethyl-4-aminophenyl) fluorene was found. The method for producing 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene of the present invention is carried out in an aprotonic polar solvent having an amide bond and having a boiling point of 170 ° C. or higher in the coexistence of an acid catalyst. It is characterized in that 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene is produced by reacting 9-fluorenone with 2-methyl-6-ethylaniline.

本発明の新規ジアミン9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンは、ポリイミド樹脂のジアミン成分として、用いることにより、高強度、高弾性率、高接着性、高靭性、耐熱性、および高い光学特性などを有する高機能なポリイミド樹脂を得ることができる。9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンは、ファインケミカル、医農薬原料、樹脂原料、さらには電子情報材料、光学材料など、工業用途として多岐にわたる分野で有用である。 The novel diamine 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene of the present invention has high strength, high elastic modulus, high adhesiveness, and high adhesiveness when used as a diamine component of a polyimide resin. It is possible to obtain a highly functional polyimide resin having toughness, heat resistance, high optical properties and the like. 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene is useful in a wide range of industrial applications such as fine chemicals, medical and agricultural chemical raw materials, resin raw materials, electronic information materials, and optical materials. be.

本発明の9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンの製造方法は、9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンを収率よく製造することができる。本発明の製造方法によれば、9-フルオレノンと2-メチル-6-エチル-4-アニリンを縮合反応させて、高収率で9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンを製造することができる。本発明の9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンの製造方法は工業的に優れた製造方法である。本発明の製造方法により得られた9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンは、電子情報材料、光学材料、複合材料などで使用することができる。 The method for producing 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene of the present invention contains 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene. It can be manufactured efficiently. According to the production method of the present invention, 9-fluorenone and 2-methyl-6-ethyl-4-aniline are subjected to a condensation reaction to obtain a high yield of 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aniline). Aminophenyl) Fluorenone can be produced. The method for producing 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene of the present invention is an industrially excellent production method. The 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene obtained by the production method of the present invention can be used in electronic information materials, optical materials, composite materials and the like.

図1は、実施例1で得られた9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンのH-NMRチャート(溶媒:重DMSO)である。FIG. 1 is a 1 H-NMR chart (solvent: heavy DMSO) of 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene obtained in Example 1. 図2は、実施例1で得られた9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンのIR吸収スペクトルチャートである。FIG. 2 is an IR absorption spectrum chart of 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene obtained in Example 1. 図3は、参考例で得られたポリイミドポリマーのIR吸収スペクトルチャートである。FIG. 3 is an IR absorption spectrum chart of the polyimide polymer obtained in the reference example.

以下に本発明の詳細を記載する。
本発明のジアミン9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンは、新規化合物であり、ポリイミド樹脂のジアミン成分として用いることにより、高強度、高弾性率、高接着性、高靭性、耐熱性、および高い光学特性などを有する高機能なポリイミド樹脂を得ることができる。9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンは、ファインケミカル、医農薬原料、樹脂原料、さらには電子情報材料、光学材料など、工業用途として多岐にわたる分野で有用である。
The details of the present invention will be described below.
The diamine 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene of the present invention is a novel compound, and by using it as a diamine component of a polyimide resin, it has high strength, high elasticity and high adhesion. It is possible to obtain a highly functional polyimide resin having properties, high toughness, heat resistance, and high optical properties. 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene is useful in a wide range of industrial applications such as fine chemicals, medical and agricultural chemical raw materials, resin raw materials, electronic information materials, and optical materials. be.

本発明において、9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンは、9-フルオレノンと2-メチル-6-エチルアニリンを縮合反応させることにより製造される。 In the present invention, 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene is produced by subjecting 9-fluorenone to a condensation reaction of 2-methyl-6-ethylaniline.

縮合反応で用いる2-メチル-6-エチルアニリンは、9-フルオレノンのモル数に対し、好ましくは2.0~10モル倍、より好ましくは、2.0モル倍から5.0モル倍であるとよい。2-メチル-6-エチルアニリンを9-フルオレノンの2.0モル倍以上にすることにより、所望の9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンを製造することができる。また2-メチル-6-エチルアニリンを10モル倍以下にすることにより、反応液から未反応の2-メチル-6-エチルアニリンを除去する労力を少なくすることができる。 The 2-methyl-6-ethylaniline used in the condensation reaction is preferably 2.0 to 10 mol times, more preferably 2.0 to 5.0 mol times, the number of moles of 9-fluorenone. It is good. Producing the desired 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene by multiplying 2-methyl-6-ethylaniline by 2.0 mol times or more of 9-fluorenone. Can be done. Further, by reducing the amount of 2-methyl-6-ethylaniline to 10 mol times or less, the labor for removing unreacted 2-methyl-6-ethylaniline from the reaction solution can be reduced.

9-フルオレノンおよび2-メチル-6-エチルアニリンの縮合反応は、酸触媒の存在下で行われる。酸触媒として、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸、フッ化水素酸等、ヘテロポリ酸のプロトン酸、三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素-ジエチルエーテル錯体、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、三塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、塩化亜鉛、塩化スズ(IV)、塩化鉄(III)、フッ化アンチモン(V)、塩化アンチモン(V)、三塩化りん、五塩化りん、オキシ塩化りん、四塩化チタン、三塩化チタン、バナジルクロライド(VOCl)、塩化ジルコニウム、塩化ハフニウム、テトライソプロポキシチタン、トリフルオロメタンスルホン酸スカンジウム(III)、三塩化ニオブおよび五塩化ニオブなどのルイス酸、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、ピバル酸、吉草酸、メタンスルフォン酸、パラトルエンスルフォン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等の有機酸、活性白土、シリカアルミナ、ゼオライト等の固体酸が例示される。また、酸触媒を、2-メチル-6-エチルアニリンの酸塩の形で使用してもよい。 The condensation reaction of 9-fluorenone and 2-methyl-6-ethylaniline is carried out in the presence of an acid catalyst. As acid catalysts, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitrate, phosphoric acid, boric acid, hydrofluoric acid, etc., heteropolyacid protonic acid, boron trifluoride, boron trifluoride-diethyl ether complex, boron trichloride, boron tribromide , Magnesium Chloride, Magnesium Bromide, Aluminum Trichloride, Aluminum Bromide, Zinc Chloride, Tin Chloride (IV), Iron (III) Chloride, Antimon Fluoride (V), Antimon Chloride (V), Phosphorus Trichloride, Phyllochloride Phosphorus, phosphorus oxychloride, titanium tetrachloride, titanium trichloride, vanadyl chloride (VOCl 2 ), zirconium chloride, hafnium chloride, tetraisopropoxytitanium, scandium trifluoromethanesulfonate (III), niobium trichloride and niobium pentachloride, etc. Organic acids such as Lewis acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, pivalic acid, valeric acid, methanesulphonic acid, paratoluenesulphonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, and solid acids such as active clay, silica alumina, and zeolite. Is exemplified. The acid catalyst may also be used in the form of a salt of 2-methyl-6-ethylaniline.

酸触媒の量は、9-フルオレノンのモル数に対し、好ましくは0.1~10モル倍であり、より好ましくは、0.5~3モル倍である。酸触媒を0.5モル倍以上使用することにより、縮合反応を効率的に進めることができる。また、酸触媒を10モル倍以下使用することにより、後工程で中和に用いるアルカリ量を低減することができる。 The amount of the acid catalyst is preferably 0.1 to 10 mol times, more preferably 0.5 to 3 mol times, the number of moles of 9-fluorenone. By using an acid catalyst 0.5 mol times or more, the condensation reaction can be efficiently promoted. Further, by using an acid catalyst 10 mol times or less, the amount of alkali used for neutralization in a subsequent step can be reduced.

9-フルオレノンおよび2-メチル-6-エチルアニリンの縮合反応は、アミド結合を有する沸点170℃以上の非プロトン性極性溶媒中で行うことが好ましい。アミド結合を有する沸点170℃以上の非プロトン性極性溶媒以外の溶媒を用いると縮合反応が起きず、9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンが生成しない。アミド結合を有する沸点170℃以上の非プロトン性極性溶媒として、例えば、N-メチルピロリドン(沸点202℃)またはN-エチルピロリドン(沸点218℃)などが挙げられる。中でも好ましく用いられる溶媒は、N-メチルピロリドンである。 The condensation reaction of 9-fluorenone and 2-methyl-6-ethylaniline is preferably carried out in an aprotic polar solvent having an amide bond and having a boiling point of 170 ° C. or higher. When a solvent other than an aprotic polar solvent having a boiling point of 170 ° C. or higher having an amide bond is used, the condensation reaction does not occur and 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene is not produced. Examples of the aprotic polar solvent having an amide bond having a boiling point of 170 ° C. or higher include N-methylpyrrolidone (boiling point 202 ° C.) and N-ethylpyrrolidone (boiling point 218 ° C.). Among them, the solvent preferably used is N-methylpyrrolidone.

非プロトン性極性溶媒の使用量は、9-フルオレノンの質量に対して、好ましくは1~20質量倍であり、より好ましくは、2~10質量倍である。非プロトン性極性溶媒を1質量倍以上使用することにより、溶媒による反応促進効果が発現する。また、非プロトン性極性溶媒を20質量倍以下使用することにより、反応促進効果を発現させつつ、高い生産性を確保できる。 The amount of the aprotic polar solvent used is preferably 1 to 20 times by mass, more preferably 2 to 10 times by mass with respect to the mass of 9-fluorenone. By using an aprotic polar solvent 1 mass times or more, the reaction promoting effect of the solvent is exhibited. Further, by using an aprotic polar solvent 20 times by mass or less, high productivity can be ensured while exhibiting a reaction promoting effect.

9-フルオレノンおよび2-メチル-6-エチルアニリンの縮合反応において、水が副生するが、これを除去しながら反応させることが好ましい。この目的で反応系内に共沸溶媒を共存させて、連続的に副生水を除去する方法が好ましく用いられる。共沸溶媒としては、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられるが、トルエンまたはキシレンが好ましく用いられる。この共沸溶媒の使用量は、9-フルオレノンの質量に対し、0.5~10質量倍が好ましい。 In the condensation reaction of 9-fluorenone and 2-methyl-6-ethylaniline, water is by-produced, but it is preferable to remove it while reacting. For this purpose, a method in which an azeotropic solvent is allowed to coexist in the reaction system to continuously remove by-product water is preferably used. Examples of the azeotropic solvent include cyclohexane, methylcyclohexane, benzene, toluene, xylene and the like, and toluene or xylene is preferably used. The amount of this azeotropic solvent used is preferably 0.5 to 10 times by mass with respect to the mass of 9-fluorenone.

縮合反応は、酸素を含まない不活性雰囲気下で行うことが好ましい。具体的には、実質的に酸素を含まない窒素ガスを反応系内に通気させることで行うことができる。酸素存在下で行うと、2-メチル-6-エチルアニリンが酸化され、着色し、これが、9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンに残存し着色させてしまうことがある。 The condensation reaction is preferably carried out in an oxygen-free, inert atmosphere. Specifically, this can be done by aerating nitrogen gas, which is substantially free of oxygen, into the reaction system. When performed in the presence of oxygen, 2-methyl-6-ethylaniline is oxidized and colored, which remains in 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene and is colored. It may end up.

反応温度は、好ましくは80~200℃である。より好ましくは、120~180℃である。反応温度が80℃より低いと反応完結に長時間を要することになり、200℃よりも高いと、9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンにさらに9-フルオレノンが反応した二量体が生成し、9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンの収率が低下することになる。 The reaction temperature is preferably 80 to 200 ° C. More preferably, it is 120 to 180 ° C. If the reaction temperature is lower than 80 ° C, it will take a long time to complete the reaction, and if it is higher than 200 ° C, 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene will be added to 9-. A dimer reacted with fluorenone is produced, and the yield of 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene is reduced.

反応時間は、反応温度に依存するが、好ましくは3~100時間、より好ましくは5~80時間である。反応終点は、9-フルオレノンが完全に消費され、中間体である9-フルオレノンに2-メチル-6-エチル-4-アニリン1分子が縮合したイミン体の残存量が反応液の液クロマトグラフィー分析で、好ましくはアニリン類のピーク面積を除く全体のピーク面積の10面積%以下、より好ましくは、2.0面積%以下となる時点と設定できる。 The reaction time depends on the reaction temperature, but is preferably 3 to 100 hours, more preferably 5 to 80 hours. At the end of the reaction, 9-fluorenone was completely consumed, and the residual amount of the imine compound in which one molecule of 2-methyl-6-ethyl-4-aniline was condensed with the intermediate 9-fluorenone was analyzed by liquid chromatography of the reaction solution. The time point can be set to be 10 area% or less, more preferably 2.0 area% or less of the total peak area excluding the peak area of aniline.

縮合反応の終了後、9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンを反応液から分離する方法として、生成した9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンの酸塩を一旦、ろ過により反応液から濾別し、これを有機溶媒中、アルカリで中和・解塩しても良いし、あるいは反応終了後の反応液を直接アルカリで中和し、生成した有機相と水相を分液しても良い。いずれにしても得られた有機相から9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンを取得することができる。 After completion of the condensation reaction, 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl) produced as a method for separating 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene from the reaction solution The acid salt of -4-aminophenyl) fluorene may be once filtered off from the reaction solution by filtration, and this may be neutralized and desalted with an alkali in an organic solvent, or the reaction solution after the reaction is completed may be directly used. It may be neutralized with an alkali to separate the generated organic phase and aqueous phase. In any case, 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene can be obtained from the obtained organic phase.

用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム水溶液または、水酸化カリウム水溶液が用いられ、中和で生じた塩を水相側へ抽出し、除去することができる。また、用いるアルカリの量は、縮合反応で用いた酸触媒と同じ当量あるいはそれ以上にすることができる。 As the alkali to be used, an aqueous solution of sodium hydroxide or an aqueous solution of potassium hydroxide is used, and the salt generated by neutralization can be extracted to the aqueous phase side and removed. Further, the amount of alkali used can be the same equivalent as or more than the acid catalyst used in the condensation reaction.

得られた有機相から9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンの単離方法としては、有機相を濃縮する濃縮晶析法または有機相に貧溶媒を添加する貧溶媒晶析法が好ましく用いられる。 As a method for isolating 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene from the obtained organic phase, a concentrated crystallization method for concentrating the organic phase or adding a poor solvent to the organic phase is added. The poor solvent crystallization method is preferably used.

濃縮晶析法では、アミド結合を有する沸点170℃以上の非プロトン性極性溶媒および/またはアニリン類を留去し、9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンを濃縮晶析させることで、9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンを得ることができる。 In the concentrated crystallization method, an aprotonic polar solvent having an amide bond and having a boiling point of 170 ° C. or higher and / or anilines are distilled off, and 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene is distilled off. , 9,9-Bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene can be obtained by concentrated crystallization.

濃縮は、常圧、減圧のどちらで行ってもよいが、常圧で2-メチル-6-エチルアニリンを留去しようとすると、200℃以上の高温条件が必要となり、これにより、2-メチル-6-エチルアニリンが酸化を受け着色し、2-メチル-6-エチルアニリンの回収率が低下することから、減圧下で、温度150℃以下で行うことが好ましい。好ましい減圧度としては、0.13~20kPaである。 Concentration may be carried out under normal pressure or reduced pressure, but if 2-methyl-6-ethylaniline is to be distilled off at normal pressure, a high temperature condition of 200 ° C. or higher is required, whereby 2-methyl Since -6-ethylaniline is oxidized and colored, and the recovery rate of 2-methyl-6-ethylaniline decreases, it is preferable to carry out the treatment under reduced pressure at a temperature of 150 ° C. or lower. The preferred degree of decompression is 0.13 to 20 kPa.

濃縮晶析後、冷却して得られたスラリーを固液分離することで、9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンが得られる。得られた9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンの表面に晶析母液が付着していることがあることから、得られた9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンに十分リンス液をかけて、洗浄する、あるいは溶媒でリスラリー洗浄することで高純度9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンを得ることができる。 After concentrated crystallization, the slurry obtained by cooling is solid-liquid separated to obtain 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene. Since the crystallization mother liquor may adhere to the surface of the obtained 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene, the obtained 9,9-bis (3) -Methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) Fluolene is thoroughly rinsed and washed, or by reslurry washing with a solvent, high-purity 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-) Aminophenyl) Fluolene can be obtained.

リンスおよびリスラリーの溶媒としては、アルコール系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒またはアミド系溶媒を使用してもよいが、好ましくは、アルコール系溶媒または芳香族炭化水素系溶媒が用いられる。アルコール溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールであり、芳香族炭化水素系溶媒としては、トルエン、キシレンである。リスラリーは、室温で行ってもよいし、溶媒がリフラックスする温度で行っても良い。 As the solvent for the rinse and reslurry, an alcohol solvent, an aromatic hydrocarbon solvent, an ether solvent, an ester solvent or an amide solvent may be used, but an alcohol solvent or an aromatic hydrocarbon solvent is preferable. A solvent is used. The alcohol solvent is methanol, ethanol and isopropyl alcohol, and the aromatic hydrocarbon solvent is toluene and xylene. The reflux may be carried out at room temperature or at a temperature at which the solvent refluxes.

使用するリンス液量は、9-フルオレノンに対し、好ましくは0.1~10質量倍であり、リスラリーで用いられるリスラリー液量は、9-フルオレノンに対し、1.0~30質量倍が好ましく用いられる。 The amount of rinse liquid used is preferably 0.1 to 10 times by mass with respect to 9-fluorenone, and the amount of reslurry liquid used in the reslurry is preferably 1.0 to 30 times by mass with respect to 9-fluorenone. Be done.

貧溶媒晶析法では、得られた有機相に水、アルコール類、低級脂肪族ケトン類から選ばれた少なくとも一つを含む溶媒を混合し、9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンを晶析させることで、9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンを高収率で取得する。 In the anti-solvent crystallization method, a solvent containing at least one selected from water, alcohols and lower aliphatic ketones is mixed with the obtained organic phase, and 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl) is mixed. By crystallizing -4-aminophenyl) fluorene, 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene is obtained in high yield.

貧溶媒晶析法に用いるアルコール類は、炭素数1~6のアルコール、および/または炭素数2~3のグリコールであり、例えばメタノール、エタノール、1-プロパノール、1-ブタノール、1-ペンタノールおよび1-ヘキサノールなどの1級アルコール類、イソプロパノール、2-ブタノール、2-ペンタノール、3-ペンタノール、2-ヘキサノール、およびシクロヘキサノールなどの2級アルコール類、ターシャリーブタノール、ターシャリーペンタノール、エチレングリコールおよびプロピレングリコールが挙げられる。好ましくは、メタノール、エタノール、イソプロパノール、である。 The alcohols used in the antisolvent crystallization method are alcohols having 1 to 6 carbon atoms and / or glycols having 2 to 3 carbon atoms, such as methanol, ethanol, 1-propanol, 1-butanol, 1-pentanol and. Primary alcohols such as 1-hexanol, secondary alcohols such as isopropanol, 2-butanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2-hexanol, and cyclohexanol, tertiary butanol, tertiary pentanol, ethylene Glycols and propylene glycols are mentioned. Methanol, ethanol and isopropanol are preferred.

低級脂肪族ケトン類は、炭素数3~9の脂肪族ケトンであり、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、ジエチルケトン、ジイソプロピルケトン、ジブチルケトン、メチルブチルケトンが挙げられる。好ましくは、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトンである。 The lower aliphatic ketones are aliphatic ketones having 3 to 9 carbon atoms, and examples thereof include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isopropyl ketone, diethyl ketone, diisopropyl ketone, dibutyl ketone, and methyl butyl ketone. Acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isopropyl ketone are preferred.

貧溶媒晶析法において、使用する溶媒量は、9-フルオレノンの質量に対し、好ましくは0.5~30質量倍、より好ましくは1.0~5質量倍である。 In the anti-solvent crystallization method, the amount of the solvent used is preferably 0.5 to 30 times by mass, more preferably 1.0 to 5 times by mass with respect to the mass of 9-fluorenone.

晶析後、得られたスラリーを固液分離することで、9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンが高収率で得られる。得られた9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンの表面に晶析母液が付着していることがあることから、得られた9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンに十分リンス液をかけて洗浄する、あるいは溶媒でリスラリー洗浄することで高純度の9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンを得ることができる。 After crystallization, the obtained slurry is solid-liquid separated to obtain 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene in high yield. Since the crystallization mother liquor may adhere to the surface of the obtained 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene, the obtained 9,9-bis (3) -Methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) Fluolene is thoroughly rinsed and washed, or by reslurry washing with a solvent, high-purity 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-) Aminophenyl) Fluolene can be obtained.

リンスおよびリスラリーの溶媒としては、アルコール系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒またはアミド系溶媒を使用してもよいが、好ましくは、アルコール系溶媒または芳香族炭化水素系溶媒が用いられる。アルコール系溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールが例示され、芳香族炭化水素系溶媒としては、トルエン、キシレンが例示される。リスラリーは、室温で行ってもよいし、溶媒がリフラックスする温度で行っても良い。 As the solvent for the rinse and reslurry, an alcohol solvent, an aromatic hydrocarbon solvent, an ether solvent, an ester solvent or an amide solvent may be used, but an alcohol solvent or an aromatic hydrocarbon solvent is preferable. A solvent is used. Examples of the alcohol-based solvent include methanol, ethanol and isopropyl alcohol, and examples of the aromatic hydrocarbon-based solvent include toluene and xylene. The reflux may be carried out at room temperature or at a temperature at which the solvent refluxes.

使用するリンス液量は、9-フルオレノンの質量に対し、好ましくは0.1~10質量倍であり、リスラリーで用いられるリスラリー液量は、9-フルオレノンの質量に対し、1.0~30質量倍が好ましく用いられる。 The amount of rinse liquid used is preferably 0.1 to 10 times by mass with respect to the mass of 9-fluorenone, and the amount of reslurry liquid used in the reslurry is 1.0 to 30 mass with respect to the mass of 9-fluorenone. Fluorenone is preferably used.

以下、実施例により具体的に説明するが、本発明は実施例に制限されるものではない。なお、本明細書において得られる9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンの分析値は、次の方法により測定した。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to Examples. The analytical values of 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene obtained in the present specification were measured by the following method.

(化学純度)
以下の条件の液体クロマトグラフィー(島津製作所社製CLASS-VP)により測定された、全体のピーク面積からアニリン類のピーク面積を除いた面積に対する、9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンのピーク面積の分率(HPLC 面積%)を測定し、これを化学純度(%)とした。
・カラム: YMC―Pack ODS-AM303 4.6φ×250mm
・カラム温度: 40℃
・移動相: 0.1%(v/v)リン酸水溶液を組成(A)、アセトニトリルを組成(B)とし、下記のグラジエントに示した組成(A/B)で変化させた。
・グラジエント
時間(分) 組成(A/B)
0 60/40
10 45/55
15 20/80
25 20/80
30 60/40
40 60/40
・流量: 1ml/min
・注入量: 10μl
・検出: UV 254nm
・分析時間: 40分
・分析サンプル調製:サンプル0.02gを秤量し、アセトニトリル約40mlに希釈
ただし、上記の分析条件に基づく分析結果と同じ結果が得られる限り、この分析条件に限定されるものではない。
(Chemical purity)
9,9-bis (3-methyl-5-ethyl) with respect to the area obtained by subtracting the peak area of aniline from the total peak area measured by liquid chromatography (CLASS-VP manufactured by Shimadzu Corporation) under the following conditions. The fraction of the peak area of -4-aminophenyl) fluorene (HPLC area%) was measured and used as the chemical purity (%).
-Column: YMC-Pack ODS-AM303 4.6φ x 250 mm
-Column temperature: 40 ° C
-Mobile phase: A 0.1% (v / v) aqueous phosphoric acid solution was used as the composition (A) and acetonitrile was used as the composition (B), and the composition was changed according to the composition (A / B) shown in the gradient below.
・ Gradient time (minutes) Composition (A / B)
0 60/40
10 45/55
15 20/80
25 20/80
30 60/40
40 60/40
・ Flow rate: 1 ml / min
・ Injection amount: 10 μl
-Detection: UV 254 nm
-Analysis time: 40 minutes-Analysis sample preparation: Weigh 0.02 g of sample and dilute to about 40 ml of acetonitrile However, as long as the same results as the analysis results based on the above analysis conditions are obtained, the analysis conditions are limited. is not.

(実施例1)
温度計、滴下漏斗、冷却管および攪拌機を取り付けた300mL四つ口フラスコに、9-フルオレノン 15.0g(0.083モル)、N-メチルピロリドン 30.25g、トルエン 30.25gおよび35%塩酸 17.37g(0.166モル)を仕込んだ。窒素パージ攪拌下、溶液を15℃以下に冷却し、2―メチル-6-エチルアニリン 22.51g(0.166モル)を滴下した。発熱が収まった後、液温90~110℃に昇温し、系中の水とトルエンを共沸させた。留出が収まった後、さらにN-メチルピロリドン 15.0gを投入し、液温140℃まで昇温し、20時間撹拌しながら熟成することにより縮合反応を行った。
(Example 1)
9-Fluorenone 15.0 g (0.083 mol), N-methylpyrrolidone 30.25 g, toluene 30.25 g and 35% hydrochloric acid 17 in a 300 mL four-necked flask equipped with a thermometer, dropping funnel, condenser and stirrer. .37 g (0.166 mol) was charged. The solution was cooled to 15 ° C. or lower under stirring with a nitrogen purge, and 22.51 g (0.166 mol) of 2-methyl-6-ethylaniline was added dropwise. After the heat generation had subsided, the temperature was raised to 90 to 110 ° C., and the water and toluene in the system were azeotropically heated. After the distillation had subsided, 15.0 g of N-methylpyrrolidone was further added, the temperature was raised to 140 ° C., and the mixture was aged with stirring for 20 hours to carry out a condensation reaction.

縮合反応後、反応液を室温へ冷却し、スラリー液を濾過した。濾別したケークにイソプロパノール 15.0gのリンスを2回繰り返した。 After the condensation reaction, the reaction solution was cooled to room temperature and the slurry solution was filtered. The filtered cake was rinsed with 15.0 g of isopropanol twice.

続いて、イソプロパノール 66.0g、水 66.0g、48%苛性ソーダ水溶液 13.87g(0.166モル)を仕込んだ溶液中に得られたケークを投入し、60℃で3時間攪拌し、解塩した。これを室温まで冷却し、結晶をろ過し、イソプロパノール 10g、水 10gの混合溶液で、2回リンスを行った。得られたケークを温度60℃、減圧度 0.01kPa以下で一晩真空乾燥し、9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレン 28.3g(収率 79%/9-フルオレノン)を取得した。液体クロマトグラフィー分析による化学純度は、98.4%であった。 Subsequently, the cake obtained in a solution containing 66.0 g of isopropanol, 66.0 g of water, and 13.87 g (0.166 mol) of a 48% caustic soda aqueous solution was added, and the cake was stirred at 60 ° C. for 3 hours to desalinate. bottom. This was cooled to room temperature, the crystals were filtered, and rinsed twice with a mixed solution of 10 g of isopropanol and 10 g of water. The obtained cake was vacuum dried overnight at a temperature of 60 ° C. and a reduced pressure of 0.01 kPa or less, and 28.3 g of 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorenone (yield 79%). / 9-Fluorenone) was acquired. The chemical purity by liquid chromatography analysis was 98.4%.

図1に、実施例1で得られた9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンのH-NMRチャート(溶媒:重DMSO,500MHz)を、図2に、実施例1で得られた9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンのIR吸収スペクトルチャートを示す。 FIG. 1 shows a 1 H-NMR chart (solvent: heavy DMSO, 500 MHz) of 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene obtained in Example 1 in FIG. , The IR absorption spectrum chart of 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene obtained in Example 1 is shown.

(参考例)
温度計、冷却管および攪拌機を取り付けた200mL四つ口フラスコに、実施例1において取得した9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレン 4.33g、N-メチルピロリドン 32.9gを投入し、60℃で加温し、9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレン完溶させた。ここに4,4′-オキシジフタル酸二無水物 3.10gを分割投入した。60℃で加温したまま、4時間熟成し、室温へ冷却して、一晩攪拌した。これにオルソ-ジクロロベンゼン 20.0gを投入し、185~190℃で4時間加熱し、オルソ-ジクロロベンゼンとともに生成水を共沸留去した。これを冷却し、ポリイミド溶液約30mlを得た。このポリイミド溶液にN-メチルピロリドンを加え、均一な溶液80mlを調製した。
(Reference example)
In a 200 mL four-necked flask equipped with a thermometer, a cooling tube and a stirrer, 4.33 g of 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene obtained in Example 1, N-methyl. 32.9 g of pyrrolidone was added and heated at 60 ° C. to completely dissolve 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene. 3.10 g of 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride was added thereto in portions. The mixture was aged for 4 hours while still warmed at 60 ° C., cooled to room temperature, and stirred overnight. 20.0 g of ortho-dichlorobenzene was added thereto, and the mixture was heated at 185 to 190 ° C. for 4 hours, and the produced water was azeotropically distilled off together with ortho-dichlorobenzene. This was cooled to obtain about 30 ml of a polyimide solution. N-Methylpyrrolidone was added to this polyimide solution to prepare 80 ml of a uniform solution.

上記溶液をメタノール500gのフラスコへ滴下し、ポリマーを再沈させた。これをろ過した後、得られたポリマーのウェットケークを再度N-メチルピロリドンに溶解し、80ml溶液を調製した。再度メタノール500gへ滴下し、再沈させ、ろ過により、ポリマーのウェットケークを取得した。これを温度80℃、減圧度 0.01kPa以下で一晩減圧乾燥し、ポリマー粉末 6.35gを取得した。 The above solution was added dropwise to a flask of 500 g of methanol to reprecipitate the polymer. After filtering this, the wet cake of the obtained polymer was dissolved again in N-methylpyrrolidone to prepare an 80 ml solution. It was added dropwise to 500 g of methanol again, reprecipitated, and filtered to obtain a wet cake of the polymer. This was dried under reduced pressure overnight at a temperature of 80 ° C. and a reduced pressure of 0.01 kPa or less to obtain 6.35 g of a polymer powder.

得られたポリイミドポリマー粉末のIRスペクトルチャートを図3に示す。
また、このポリイミドポリマー粉末の20質量%N-メチルピロリドン(NMP)溶液の粘度は、450mPa・sec(E型粘度計、25℃)であった。
The IR spectrum chart of the obtained polyimide polymer powder is shown in FIG.
The viscosity of the 20% by mass N-methylpyrrolidone (NMP) solution of this polyimide polymer powder was 450 mPa · sec (E-type viscometer, 25 ° C.).

Claims (3)

9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレン。 9,9-Bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene. アミド結合を有する沸点170℃以上の非プロトン性極性溶媒中で、酸触媒共存下、9-フルオレノンと2-メチル-6-エチルアニリンを反応させる、9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンの製造法。 In an aprotonic polar solvent having an amide bond and having a boiling point of 170 ° C. or higher, 9-fluorenone and 2-methyl-6-ethylaniline are reacted in the presence of an acid catalyst, 9,9-bis (3-methyl-5-). Ethyl-4-aminophenyl) Fluorenone production method. 前記非プロトン性極性溶媒が、N-メチルピロリドンまたはN-エチルピロリドンである、請求項2記載の9,9-ビス(3-メチル-5-エチル-4-アミノフェニル)フルオレンの製造方法。 The method for producing 9,9-bis (3-methyl-5-ethyl-4-aminophenyl) fluorene according to claim 2, wherein the aprotic polar solvent is N-methylpyrrolidone or N-ethylpyrrolidone.
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