JP3054482B2 - ビス(アミノベンゾイルオキシ)ナフタレンおよびその製造方法 - Google Patents

ビス(アミノベンゾイルオキシ)ナフタレンおよびその製造方法

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JP3054482B2 JP4003875A JP387592A JP3054482B2 JP 3054482 B2 JP3054482 B2 JP 3054482B2 JP 4003875 A JP4003875 A JP 4003875A JP 387592 A JP387592 A JP 387592A JP 3054482 B2 JP3054482 B2 JP 3054482B2
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規なビス〔3(また
は4)−アミノベンゾイルオキシ〕ナフタレンおよびそ
の製造方法に関するものである。このビス〔3(または
4)−アミノベンゾイルオキシ〕ナフタレン(以下BA
BONと略記する)はポリアミド、ポリイミド、ポリア
ミドイミド、ビスマレイミドおよびエポキシ樹脂の原料
として利用され、さらに、他のマレイミド化合物やエポ
キシ化合物の硬化剤として利用できる。
【0002】
【従来の技術】近年、耐熱樹脂材料は、熱的、機械的性
能のほか、複合材としての使用における可とう性や成形
加工性に代表される諸性能を満足させることが要求され
ている。このような材料として、ポリイミド樹脂が注目
されているが、ポリイミド樹脂は高性能である反面、成
形加工が難しいという欠点があった。例えば、最も典型
的な4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとピロメリ
ット酸無水物から成る芳香族ポリイミド(Du’pon
t社、商品名「Vespel」)は不溶、不融であるた
め、粉末焼結成形という特殊な方法を用いる。このた
め、この方法では複雑な形状の加工品が得られ難く、満
足な成形品を得るには成形品をさらに切削等により仕上
げ加工をしなければならないので、加工コストが高くな
るという大きな欠点がある。
【0003】このような欠点を改良する目的で、原料の
ジアミン成分を種々改良する方法が試みられている。例
えば、モノマー単位における分子鎖の増加や折れ構造を
利用する方法、あるいは、ナフタレン骨格やエステル結
合を持つ一部のポリマーが液晶性を持つことから、この
ような性質を利用する方法等が挙げられる。しかし、現
在まで、可とう性や成形加工性等の要求性能を完全に満
足させるものは見出されていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、可と
う性や成形加工性を充分満足させるような樹脂原料とし
ての新規なジアミン化合物を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成する
に到った。すなわち、本発明は式(I)(化4)で表さ
れるビス(アミノベンゾイルオキシ)ナフタレン、
【0006】
【化4】 (式中、−NH2 基は3位または4位である)および式
(II)(化5)で表されるニトロベンゾイルハライド
【0007】
【化5】 (式中、Xはハロゲン原子を示し、−NO2 基は3位ま
たは4位である)とジヒドロキシナフタレンをエステル
化反応させて式(III)(化6)で表されるビス(ニトロ
ベンゾイルオキシ)ナフタレン
【0008】
【化6】 (式中、−NO2 基は3位または4位である)を得、こ
れを還元することによるビス(アミノベンゾイルオキ
シ)ナフタレンの製造方法に関するものである。
【0009】本発明のビス(アミノベンゾイルオキシ)
ナフタレン(BABON)は、ナフタレン環に2個のベ
ンゼン環がそれぞれエステル結合によって連結されてお
り、そのカルボニル基に対して両端のアミノ基はそれぞ
れメタまたはパラ位に位置するビス〔3(または4)−
アミノベンゾイルオキシ〕ナフタレンであり、このジア
ミンから得られるポリイミド樹脂は、耐熱性、機械的特
性に優れ、かつ分子の折れ構造に由来する優れた成型加
工性を有する。このBABONは、式(II)で表される
3(または4)−ニトロベンゾイルハライドとジヒドロ
キシナフタレンとの縮合反応によりビス〔3(または
4)−ニトロベンゾイルオキシ〕ナフタレンを得、これ
を還元して製造される。
【0010】本発明のBABONを製造する方法を具体
的に説明する。まず、第一段の反応で、ジヒドロキシナ
フタレンを3(または4)−ニトロベンゾイルハライド
と縮合してビス(ニトロベンゾイルオキシ)ナフタレン
を製造する。この工程では、原料のジヒドロキシナフタ
レンとして、2,7−ジヒドロキシナフタレン、2,6
−ジヒドロキシナフタレン、1,5−ジヒドロキシナフ
タレンおよび1,6−ジヒドロキシナフタレンが使用で
きる。また、もう一方の原料のニトロベンゾイルハライ
ドとしては、具体的には、3−ニトロベンゾイルフルオ
ライド、4−ニトロベンゾイルフルオライド、3−ニト
ロベンゾイルブロマイド、4−ニトロベンゾイルブロマ
イド、3−ニトロベンゾイルヨーダイド、4−ニトロベ
ンゾイルヨーダイド、3−ニトロベンゾイルクロリド、
4−ニトロベンゾイルクロリドなどが使用され、工業的
には、3−ニトロベンゾイルクロリドおよび4−ニトロ
ベンゾイルクロリドが好ましい。ニトロベンゾイルハラ
イドはジヒドロキシナフタレン1モルに対して、2.0
〜3.0モル好ましくは2.2〜2.5モルとなるよう
に用いる。
【0011】この第一段の反応においては、通常、脱ハ
ロゲン化水素剤を使用する。この脱ハロゲン化水素剤と
しては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化
物、炭酸塩、重炭酸塩、アンモニアあるいは通常の有機
アミン類等である。例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カル
シウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチ
ウム、水酸化バリウム、水酸化カリウム、酸化カルシウ
ム、アンモニア、トリエチルアミン、ピリジン、ジメチ
ルピリジンおよびN−メチルモルホリンがあげられる。
これら脱ハロゲン化水素剤は、必要により2種以上を混
合しても良い。脱ハロゲン化水素剤の使用量は、原料の
ジヒドロキシナフタレンに対し通常2〜7倍モル、好ま
しくは2〜3倍モル使用する。
【0012】この第一段の反応においては、通常、反応
溶媒を使用する。反応溶媒としては反応に不活性なもの
であれば特に限定されるものでなく、例えば、エーテ
ル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチレングリコ
ールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチル
エーテル等のエーテル類、ヘキサン、シクロヘキサン等
の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等
の芳香族炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエス
テル類、およびN,N−ジメチルホルムアミド、1,3
−ジメチル−2−イミダゾリジノン等の非プロトン性極
性溶剤が使用できる。溶媒の使用量は、原料のジヒドロ
キシナフタレンおよび3(または4)−ニトロベンゾイ
ルハライドを懸濁させるかあるいは完全に溶解するに足
る量で十分であり、特に限定されないが、通常、原料に
対して0.5〜10重量倍で十分である。
【0013】反応温度は、特に限定されない。一般には
0〜100℃、好ましくは0〜50℃である。反応時間
は、1〜24時間である。反応終了後、結晶が析出して
いる場合は濾過し、それ以外の場合は反応液を濃縮する
か、またはそのまま水に排出して、析出した生成物を濾
過することにより粗ビス〔3(または)−ニトロベンゾ
イルオキシ〕ナフタレンとして得ることができる。この
粗生成物は、必要に応じて通常の方法で精製することも
できる。
【0014】次に、第二段の反応、即ち、得られたビス
〔3(または4)−ニトロベンゾイルオキシ〕ナフタレ
ンを還元してBABONを得る反応について説明する。
この反応では、通常、接触還元が好ましい。接触還元で
使用される還元触媒としては、一般に接触還元に用いら
れている金属触媒、例えば、ニッケル、パラジウム、白
金、ロジウム、ルテニウム、コバルト、銅などを使用す
ることができる。工業的には、パラジウム触媒を使用す
るのが好ましい。これらの触媒は、金属の状態でも使用
することができるが、通常は、カーボン、硫酸バリウ
ム、シリカゲル、アルミナ、セライトなどの担体表面に
担持させて用いたり、またニッケル、コバルト、銅など
はラネー触媒としても用いられる。触媒の使用量は特に
制限はないが、原料に対して0.01〜10重量%の範
囲であり、通常、金属の状態で使用する場合は、2〜8
重量%、担体に担持させた場合では、0.1〜5重量%
の範囲である。
【0015】反応溶媒としては、反応に不活性なもので
あれば特に限定されるものでなく、例えば、メタノー
ル、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコー
ル類、エチレングリコール、プロピレングリコール等の
グリコール類、エーテル、ジオキサン、テトラヒドロフ
ラン、エチレングリコールジメチルエーテル、メチルセ
ロソルブ、アニソール等のエーテル類、アセトン、メチ
ルエチルケトン等のケトン類、ヘキサン、シクロヘキサ
ン等の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン等の芳香族炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル等の
エステル類、およびN,N−ジメチルホルムアミド、
1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等の非プロト
ン性極性溶剤が使用できる。溶媒の使用量は、原料を懸
濁させるかあるいは完全に溶解させるに足る量で十分で
あり、特に限定されないが、通常、原料に対して0.5
〜10重量倍で十分である。
【0016】反応温度は特に限定はないが、一般的に
は、20〜200℃の範囲、特に20〜100℃が好ま
しい。また反応圧力は、通常、常圧〜50atm程度で
ある。反応は通常、原料を溶媒に溶解、もしくは懸濁さ
せた状態で触媒を加え、ついで攪拌下に所定の温度で水
素を導入して還元反応を行う。反応の終点は水素吸収量
によっても、あるいは薄層クロマトグラフィーや高速液
体クロマトグラフィーなどによっても決定できる。反応
終了後、触媒を濾過して除去する。その後、冷却する等
の方法で結晶を析出させ、濾過、洗浄、乾燥して目的物
を得る。この様にして得られた4,4’−ビス〔3(ま
たは4)−アミノベンゾイルオキシ〕ビフェニルは、必
要に応じて通常の方法で精製される。
【0017】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例1 〔第一段の反応〕攪拌器、温度計および還流冷却器を備
えたガラス製反応容器に、2,7−ジヒドロキシナフタ
レン40.0g(0.25モル)、ピリジン41.5g
(0.53モル)およびN,N−ジメチルホルムアミド
500gを装入し、内温を25℃に保ち攪拌した。次い
で97.5g(0.53モル)の4−ニトロベンゾイル
クロリドを30分間で徐々に加えた。この間内温は25
〜40℃であった。さらに同温度で3時間攪拌を続け
た。反応終了後、水50gを加えたのちに内温を25℃
まで冷却し、析出した結晶を濾過した。これを洗浄、乾
燥して、粗2,7−ビス(4−ニトロベンゾイルオキ
シ)ナフタレン97.6gを得た。これを240gの
N,N−ジメチルホルムアミドで再結晶して、精2,7
−ビス(4−ニトロベンゾイルオキシ)ナフタレン9
3.2g(収率81.3%)を得た。高速液体クロマト
グラフィーによる純度は、99.3%であった。融点は
235.5〜236.2℃であった。 〔第二段の反応〕次に、攪拌器、温度計および還流冷却
器を備えたガラス製密閉容器に、上記の2,7−ビス
(4−ニトロベンゾイルオキシ)ナフタレン64.2g
(0.14モル)、5%パラジウム/アルミナ触媒(エ
ヌ・イー・ケムキャット社)1.3gおよびN,N−ジ
メチルホルムアミド650gを装入し、15〜25℃の
温度において、攪拌しながら水素を導入すると約9時間
で18.5lの水素を吸収した。反応終了後、同温度で
反応溶液を濾過して触媒を除去した。次にこの溶液温度
を80℃まで昇温し、280gの水を加えて後、25℃
まで徐冷すると、結晶が析出した。これを濾過、洗浄、
乾燥して、粗2,7−ビス(4−アミノベンゾイルオキ
シ)ナフタレン47.1gを得た。700gの2−メト
キシエタノールで再結晶して、精製2,7−ビス(4−
アミノベンゾイルオキシ)ナフタレン42.1g(収率
75.5%)を得た。高速液体クロマトグラフィーによ
る純度は99.0%であった。融点は266.8〜26
7.2℃であった。 元素分析結果 計算値(%) 72.4 4.6 7.0 測定値(%) 73.0 4.4 7.1 MS 398(M+ ) 、 120 、 92 IRスペクトルを図1に示した。
【0018】実施例2〜8 実施例1と同様にして表1(表1)に示す各種ジアミン
化合物を合成した。
【0019】
【表1】
【0020】
【発明の効果】本発明によるビス〔3(または4)−ア
ミノベンゾイルオキシ〕ナフタレンは新規な物質であ
り、これを原料として可とう性や成形性に優れた高耐熱
性のポリイミド樹脂を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この図は、実施例1で得られたジアミン化合物
のKBr錠剤法のIRスペクトルである。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 229/54 C07C 227/06 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式(I)(化1)で表されるビス(アミ
    ノベンゾイルオキシ)ナフタレン。 【化1】 (式中、−NH2 基は3位または4位である)
  2. 【請求項2】 式(II)(化2)で表されるニトロベン
    ゾイルハライド 【化2】 (式中、Xはハロゲン原子を示し、−NO2 基は3位ま
    たは4位である)とジヒドロキシナフタレンをエステル
    化反応させて式(III)で表されるビス(ニトロベンゾイ
    ルオキシ)ナフタレン 【化3】 (式中、−NO2 基は3位または4位である)を得、こ
    れを還元することを特徴とする請求項1記載のビス(ア
    ミノベンゾイルオキシ)ナフタレンの製造方法。
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