JP3085609B2 - Method for producing bismaleimides - Google Patents

Method for producing bismaleimides

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JP3085609B2
JP3085609B2 JP04252825A JP25282592A JP3085609B2 JP 3085609 B2 JP3085609 B2 JP 3085609B2 JP 04252825 A JP04252825 A JP 04252825A JP 25282592 A JP25282592 A JP 25282592A JP 3085609 B2 JP3085609 B2 JP 3085609B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、付加型のポリイミドの
原料として重要なビスマレイミド類の製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing bismaleimides which are important as a raw material for addition type polyimide.

【0002】[0002]

【従来の技術】ビスマレイミド類の製造方法は古くから
知られているが、ビスマレイミド類は一般的に熱安定性
が悪く、通常、原料のジアミン化合物1モルに対して無
水マレイン酸を2モル以上の過剰量用いて、有機溶媒中
で開環付加反応させ、ビスマレアミド酸とし、塩基、金
属塩触媒の存在下に脱水剤として無水酢酸を用いて脱水
環化させてビスマレイミド類を得るという方法が知られ
ている。例えばN,N’−(4,4’−ジフェニルメタ
ン)ビスマレイミドの製造方法は、4,4’−ジアミノ
ジフェニルメタン1モルと無水マレイン酸を2モル以上
の過剰量用いて、アセトンやN,N−ジメチルホルムア
ミドのような有機極性溶媒中で開環付加反応させ、N,
N’−(4,4’−ジフェニルメタン)ビスマレアミド
酸とし、次にトリエチルアミン、酢酸コバルトの存在下
に、脱水剤として無水酢酸を用いて50〜60℃で脱水
環化させてN,N’−(4,4’−ジフェニルメタン)
ビスマレイミドを得るというものである。
2. Description of the Related Art A method for producing bismaleimides has been known for a long time, but bismaleimides generally have poor thermal stability. Usually, 2 moles of maleic anhydride are used per 1 mole of a diamine compound as a raw material. Using the above excess amount, a ring-opening addition reaction in an organic solvent to give bismaleamide acid, a base, a dehydration cyclization using acetic anhydride as a dehydrating agent in the presence of a metal salt catalyst to obtain bismaleimides. It has been known. For example, the method for producing N, N '-(4,4'-diphenylmethane) bismaleimide is based on the use of 1 mol of 4,4'-diaminodiphenylmethane and 2 mol or more of maleic anhydride in excess of acetone or N, N- A ring-opening addition reaction is carried out in an organic polar solvent such as dimethylformamide, and N,
N ′-(4,4′-diphenylmethane) bismaleamic acid and then dehydration cyclization at 50-60 ° C. using acetic anhydride as a dehydrating agent in the presence of triethylamine and cobalt acetate to form N, N ′-( 4,4'-diphenylmethane)
This is to obtain bismaleimide.

【0003】一方、一般的にモノマレイミド類の製造方
法は、ビスマレイミド類の製造方法と異なり、モノアミ
ド酸を有機溶媒中、酸触媒存在下、共沸脱水法により製
造する方法が知られている。例えば、特公昭51−40
078号には酸触媒の存在下、沸点80〜180℃を有
する有機溶剤を用いて、モノアミド酸を加熱して共沸脱
水させながら閉環し、モノマレイミド類を得る方法が、
また、特公昭57−42043号には2−メチル無水マ
レイン酸とアニリンをキシレン中で反応させて、引続き
硫酸を加えて生成水をキシレンと共沸しながらモノマレ
イミド類を得る方法が開示されている。
On the other hand, in general, the method for producing monomaleimides is different from the method for producing bismaleimides, in which a monoamidic acid is produced in an organic solvent by an azeotropic dehydration method in the presence of an acid catalyst. . For example, Japanese Patent Publication No. 51-40
No. 078 discloses a method for obtaining a monomaleimide by heating an amic acid and performing azeotropic dehydration using an organic solvent having a boiling point of 80 to 180 ° C. in the presence of an acid catalyst to obtain monomaleimides.
JP-B-57-42043 discloses a method in which 2-methylmaleic anhydride and aniline are reacted in xylene, sulfuric acid is subsequently added, and water produced is azeotroped with xylene to obtain monomaleimides. I have.

【0004】このように、一般的にビスマレイミド類と
モノマレイミド類の製造方法は異なっており、モノマレ
イミド類はモノマレアミド酸を酸触媒の存在下、溶媒を
用いて高温に加熱して製造するが、ビスマレイミド類は
ビスマレアミド酸を無水酢酸などの高価な反応試薬を大
量に使用して、比較的低い温度で反応させて製造する方
法が実施されている。
As described above, the methods for producing bismaleimides and monomaleimides are generally different. Monomaleimides are produced by heating monomaleamic acid to a high temperature using a solvent in the presence of an acid catalyst. In addition, bismaleimides are produced by reacting bismaleamic acid at a relatively low temperature using a large amount of an expensive reaction reagent such as acetic anhydride.

【0005】これは、ビスマレアミド酸の脱水環化反応
は酸触媒のみでは反応速度が遅く、たとえ長時間、触媒
の存在下で共沸脱水する条件下に反応させても、所望の
反応生成物が得られないためで、その理由はビスマレア
ミド酸はモノマレアミド酸よりも、例えばトルエンやキ
シレンなどの水と共沸する有機溶剤にはほとんど溶解し
ないためであると考えられる。反応を行うためにはN,
N−ジメチルホルムアミドのようなビスマレアミド酸を
ある程度可溶化させる非プロトン性有機極性溶媒の存在
下で、高温で長時間反応を行う必要があるが、この方法
では一般にビスマレイミド類の二重結合部分が反応して
ゲル化するなど、副生成物の生成が避けられず、また得
られた生成物が固体状になり単離精製が困難になる。こ
れらの理由により、ビスマレイミド類の製造方法として
は、有機溶剤中、コバルト塩などの重金属触媒を使用
し、無水酢酸により脱水閉環を行っている。
[0005] This is because the reaction rate of the dehydration cyclization reaction of bismaleamic acid is slow only with an acid catalyst. The reason is considered to be that bismaleamic acid is hardly dissolved in organic solvents azeotropic with water, such as toluene and xylene, for example, compared to monomaleamic acid. To perform the reaction, N,
It is necessary to carry out the reaction at a high temperature for a long time in the presence of an aprotic organic polar solvent for solubilizing bismaleamic acid to some extent such as N-dimethylformamide. In this method, the double bond portion of bismaleimides is generally used. The formation of by-products, such as gelation upon reaction, is unavoidable, and the resulting product becomes a solid, which makes isolation and purification difficult. For these reasons, as a method for producing bismaleimides, a heavy metal catalyst such as a cobalt salt is used in an organic solvent, and dehydration ring closure is performed with acetic anhydride.

【0006】しかしながら、特開平4−99764号に
はある特定のビスマレイミド類、4,4’−ビス(3−
マレイミドフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス
(4−マレイミドフェノキシ)ビフェニルについて有機
溶媒中、酸触媒存在下で共沸脱水法により合成する方法
が開示されている。これは、4,4’−ビス(アミノフ
ェノキシ)ビフェニルを水と共沸する有機溶媒中、酸触
媒存在下に無水マレイン酸と反応させるというものであ
る。この方法によれば、前記の無水酢酸を用いるビスマ
レイミド類の製造方法の問題点、例えば、副反応として
無水酢酸によりアミノ基やマレイミド基の二重結合部分
へのアセチル化反応等が起こるため目的物の純度が低
い、目的物からの酢酸の除去が困難である、無水酢酸が
高価である、反応で使用した多量の溶剤とともに、酢酸
の回収にも経費と労力が必要である、コバルト塩などの
重金属触媒の無公害化が必要である、等をある程度解決
できる方法である。
However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-99764 discloses a specific bismaleimide, 4,4'-bis (3-
A method for synthesizing (maleimidophenoxy) biphenyl and 4,4′-bis (4-maleimidophenoxy) biphenyl in an organic solvent by an azeotropic dehydration method in the presence of an acid catalyst is disclosed. In this method, 4,4'-bis (aminophenoxy) biphenyl is reacted with maleic anhydride in an organic solvent azeotropic with water in the presence of an acid catalyst. According to this method, there is a problem in the above-mentioned method for producing bismaleimides using acetic anhydride, for example, acetylation of an amino group or a maleimide group to a double bond part by acetic anhydride occurs as a side reaction. The purity of the product is low, the removal of acetic acid from the target product is difficult, the acetic anhydride is expensive, the cost and labor are required for the recovery of acetic acid together with the large amount of solvent used in the reaction, cobalt salts, etc. It is a method that can solve to a certain extent the need to eliminate pollution of heavy metal catalysts.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の方
法は、ビスマレアミド酸の、例えばトルエンのような水
と共沸する有機溶剤に対する溶解度が低いため反応速度
が遅く、反応に長時間を要し、同時に触媒であるp−ト
ルエンスルホン酸などを大量に使用しなければならなく
なる。更には、ビスマレアミド酸の溶解度の低さのた
め、ビスマレイミド類を得るためには反応溶媒を大量に
必要とし、容積効率が悪く、工業的に不利な方法と言わ
ざるを得ない。特開平4−99764号の実施例の中に
はトルエン100部に対してN,N−ジメチルホルムア
ミドを約8部用いた混合溶媒を用いてビスマレイミド類
を合成した例が記載されているが、反応終了までに14
時間を要しており、容積効率も悪い。実際、N,N−ジ
メチルホルムアミドをこれよりも少量しか用いない場合
は、反応は進行するものの反応に長時間を要することに
なり、特に全く用いなかった場合には、反応はほとんど
進行しなかった。
However, in the above-mentioned method, the reaction speed is slow due to the low solubility of bismaleamic acid in an organic solvent azeotropic with water, such as toluene, and the reaction requires a long time. It is necessary to use a large amount of a catalyst such as p-toluenesulfonic acid. Furthermore, due to the low solubility of bismaleamic acid, a large amount of a reaction solvent is required to obtain bismaleimides, the volumetric efficiency is poor, and it must be said that this method is industrially disadvantageous. Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-99764 discloses an example in which bismaleimides are synthesized using a mixed solvent of about 8 parts of N, N-dimethylformamide with respect to 100 parts of toluene. 14 by the end of the reaction
It takes time and the volumetric efficiency is poor. In fact, when N, N-dimethylformamide is used in a smaller amount, the reaction proceeds, but the reaction takes a long time, and when no N, N-dimethylformamide is used, the reaction hardly proceeds. .

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者等はこれらの問
題点を解決すべく鋭意検討を進めてきた結果、ある特定
のビスマレイミド類については水と共沸する有機溶剤に
ある割合以上の非プロトン性有機極性溶媒を混合した混
合溶媒中で、共沸脱水法により効率よく製造できること
を見いだし、本発明を完成させるに至ったものである。
すなわち、本発明は一般式(1)(化3)
The present inventors have made intensive studies to solve these problems, and as a result, as for certain bismaleimides, an organic solvent which is azeotropic with water has a proportion exceeding a certain ratio. The present inventors have found that it can be efficiently produced by an azeotropic dehydration method in a mixed solvent obtained by mixing an aprotic organic polar solvent, and have completed the present invention.
That is, the present invention provides a compound represented by the general formula (1):

【0009】[0009]

【化3】 Embedded image

【0010】[式中、Xは直結、炭素数1乃至10の二
価の炭化水素基、六弗素化されたイソプロピリデン基、
カルボニル基、チオ基、またはスルホニル基から成る群
より選ばれた基を示し、窒素原子はXに対して、それぞ
れに独立にp−、o−またはm−位を占め、Y1〜Y4
それぞれ独立に水素、低級アルキル基、低級アルコキシ
基、塩素または臭素から成る群より選ばれた基を示
す。]で表されるジアミン化合物と無水マレイン酸を、
酸性または塩基性触媒存在下に、反応溶媒として水と共
沸する有機溶媒剤100部に対し、非プロトン性有機極
性溶媒を15部〜100部混合した混合溶媒を用い、加
熱還流下で生成する水を系外に除去しながら反応を行う
ことを特徴とする一般式(2)(化4)
[Wherein X is a direct bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a hexafluorinated isopropylidene group,
A group selected from the group consisting of a carbonyl group, a thio group, and a sulfonyl group, wherein a nitrogen atom independently occupies a p-, o-, or m-position with respect to X, and Y 1 to Y 4 are Each independently represents a group selected from the group consisting of hydrogen, lower alkyl group, lower alkoxy group, chlorine and bromine. A diamine compound and maleic anhydride represented by
In the presence of an acidic or basic catalyst, a mixed solvent obtained by mixing 15 parts to 100 parts of an aprotic organic polar solvent with respect to 100 parts of an organic solvent azeotropic with water as a reaction solvent is produced under heating and reflux. General formula (2) wherein the reaction is carried out while removing water out of the system.

【0011】[0011]

【化4】 Embedded image

【0012】〔式中、Xは直結、炭素数1乃至10の二
価の炭化水素基、六弗素化されたイソプロピリデン基、
カルボニル基、チオ基、またはスルホニル基から成る群
より選ばれた基を示し、窒素原子はXに対して、それぞ
れに独立にp−、o−またはm−位を占め、Y1〜Y4
それぞれ独立に水素、低級アルキル基、低級アルコキシ
基、塩素または臭素から成る群より選ばれた基を示
す。〕で表されるビスマレイミド類の製造方法を提供す
るものである。
Wherein X is a direct bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a hexafluorinated isopropylidene group,
A group selected from the group consisting of a carbonyl group, a thio group, and a sulfonyl group, wherein a nitrogen atom independently occupies a p-, o-, or m-position with respect to X, and Y 1 to Y 4 are Each independently represents a group selected from the group consisting of hydrogen, lower alkyl group, lower alkoxy group, chlorine and bromine. ] The method for producing bismaleimides represented by the formula:

【0013】本発明の製造方法によれば、特開平4−9
9764号に開示された方法に比べ、 (1)反応が短時間ですむ。 (2)容積効率がよく、効率よく製造できる。 等の利点がある。
According to the manufacturing method of the present invention, Japanese Patent Laid-Open No.
(1) Shorter reaction time than the method disclosed in No. 9764. (2) It has good volumetric efficiency and can be manufactured efficiently. There are advantages such as.

【0014】以下に、本発明の具体的な手法を説明す
る。この製造方法は、一般式(1)のジアミン化合物、
無水マレイン酸を酸性または塩基性触媒とともに所定の
溶媒に溶解乃至分散させて加熱還流することによる。
Hereinafter, a specific method of the present invention will be described. This production method comprises a diamine compound represented by the general formula (1):
By dissolving or dispersing maleic anhydride together with an acidic or basic catalyst in a predetermined solvent, and heating and refluxing the mixture.

【0015】本発明の方法に用いられるジアミン化合物
としては、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニ
ル〕メタン、1,1−ビス〔4−(3−アミノフェノキ
シ)フェニル〕エタン、1,2−ビス〔4−(3−アミ
ノフェノキシ)フェニル〕エタン、2,2−ビス〔4−
(3−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2
−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕ブタ
ン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェ
ニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロ
パン、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェ
ニル、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕
ケトン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニ
ル〕スルフィド、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)
フェニル〕スルホキシド、ビス〔4−(3−アミノフェ
ノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(3−アミノ
フェノキシ)フェニル〕エーテル等が挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。
The diamine compound used in the method of the present invention includes bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] methane, 1,1-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,2 -Bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ethane, 2,2-bis [4-
(3-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2
-Bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] butane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 4, 4'-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl]
Ketone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (3-aminophenoxy)
Phenyl] sulfoxide, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, and the like, but are not limited thereto.

【0016】酸性触媒として用いられるものとしては、
硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、シュウ酸、p−トルエンス
ルホン酸、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、メ
タンスルホン酸、トリクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、クロ
ロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ジフルオロ酢酸、フルオロ
酢酸、ポリリン酸、オキシ塩化リン、トリフルオロメタ
ンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、亜リン酸、亜硫
酸、無水硫酸等が挙げられ、特に硫酸、リン酸、p−ト
ルエンスルホン酸が好適である。また、これらの酸はジ
アミン化合物との塩の形になっていてもよい。
[0016] As the acidic catalyst,
Sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, oxalic acid, p-toluenesulfonic acid, phosphotungstic acid, phosphomolybdic acid, methanesulfonic acid, trichloroacetic acid, dichloroacetic acid, chloroacetic acid, trifluoroacetic acid, difluoroacetic acid, fluoroacetic acid, polyphosphoric acid Examples thereof include acids, phosphorus oxychloride, trifluoromethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, phosphorous acid, sulfurous acid, and sulfuric anhydride, with sulfuric acid, phosphoric acid, and p-toluenesulfonic acid being particularly preferred. These acids may be in the form of a salt with a diamine compound.

【0017】塩基性触媒として用いられるものとして
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモ
ニウム等の無機塩基化合物、ピリジン、ピコリン、キノ
リン、イソキノリン、トリエチルアミン等の有機塩基化
合物が挙げられ、特に水酸化ナトリウムが好適である。
Examples of the basic catalyst include inorganic base compounds such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and ammonium hydroxide, and organic base compounds such as pyridine, picoline, quinoline, isoquinoline and triethylamine. Sodium oxide is preferred.

【0018】これらの触媒はその種類によっても異なる
が、一般に無水マレイン酸と一般式(1)で表されるジ
アミン化合物との合計量当り0.1〜10重量%の量で
使用することが望ましい。触媒量が0.1重量%よりも
少ない場合には所望の触媒効果が達成されず、また10
重量%より多く用いたとしても一定以上の効果が得られ
ず、経済的に不利となるばかりか、残存触媒の除去が困
難となる。
Although these catalysts vary depending on their types, it is generally desirable to use them in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total amount of maleic anhydride and the diamine compound represented by the general formula (1). . If the amount of the catalyst is less than 0.1% by weight, the desired catalytic effect cannot be achieved, and
Even if it is used in an amount of more than 10% by weight, a certain effect or more cannot be obtained, which is not only economically disadvantageous but also makes it difficult to remove the remaining catalyst.

【0019】反応に用いる水と共沸可能な有機溶剤とし
ては、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、芳香族炭化水
素が挙げられる。脂肪族炭化水素としては、ヘキサン、
ヘプタン等が、脂環族炭化水素としてはシクロヘキサン
等が、芳香族炭化水素としてはベンゼン、トルエン、キ
シレン等が挙げられる。
The organic solvent azeotropic with water used in the reaction includes aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons. As the aliphatic hydrocarbon, hexane,
Heptane and the like, cyclohexane and the like as alicyclic hydrocarbons, and benzene, toluene, xylene and the like as the aromatic hydrocarbons.

【0020】非プロトン性有機極性溶媒としては、N,
N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ア
セトニトリル、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチ
ルスルホキシド、スルホラン、アニソール、n−ブチル
エーテル、ジフェニルスルホキシド、ジフェニルスルホ
ン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙げ
られる。
The aprotic organic polar solvents include N,
N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, acetonitrile, N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, sulfolane, anisole, n-butylether, diphenylsulfoxide, diphenylsulfone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like. Can be

【0021】本発明に於いては、水と共沸する有機溶剤
に対して非プロトン性有機極性溶媒を混合して反応溶媒
とする。混合する溶媒の種類によっても異なるが、水と
共沸する有機溶剤100部に対して非プロトン性有機極
性溶媒が15部以上になるように混合するが、15部か
ら100部の範囲が好適な範囲である。15部よりも低
い濃度で混合した溶媒では、ビスマレアミド酸の溶解度
が低く、反応終了までに長時間要することになる。10
0部よりも高い濃度で混合した溶媒では、ビスマレアミ
ド酸の溶解性が高くなるため、反応速度は速くなるが、
水が有機溶剤とともに共沸するのが困難になってくるた
め、水の系外への留出速度が低くなり、かえって反応が
進みにくくなることがある。また、非プロトン性有機極
性溶媒の割合が多い混合溶媒で反応すると、反応終了
後、反応槽を室温にまで冷却しても、溶解度が高くなっ
ているため、依然溶媒にビスマレイミド類が溶解してお
り、その取り出しが困難になり、取り出し収率の低下に
つながることになる。
In the present invention, an aprotic organic polar solvent is mixed with an organic solvent azeotropic with water to obtain a reaction solvent. Depending on the type of solvent to be mixed, the aprotic organic polar solvent is mixed so as to be 15 parts or more with respect to 100 parts of the organic solvent azeotropic with water, but the range of 15 parts to 100 parts is preferable. Range. In a solvent mixed at a concentration lower than 15 parts, the solubility of bismaleamic acid is low, and it takes a long time to complete the reaction. 10
In a solvent mixed at a concentration higher than 0 parts, the solubility of bismaleamic acid increases, so the reaction rate increases,
Since it becomes difficult for water to azeotrope with the organic solvent, the rate of distilling water out of the system is reduced, and the reaction sometimes becomes difficult to proceed. In addition, when the reaction is carried out in a mixed solvent having a large proportion of the aprotic organic polar solvent, the solubility increases even after the reaction is completed, even if the reaction vessel is cooled down to room temperature, so that the bismaleimides still dissolve in the solvent. Therefore, the removal becomes difficult, which leads to a decrease in the removal yield.

【0022】混合溶媒の使用量は、その用いた溶媒及び
組成で異なってくるが、一般に無水マレイン酸と前記ジ
アミン化合物との合計量の1〜5倍の範囲にあることが
好ましい。
The amount of the mixed solvent used varies depending on the solvent and the composition used, but it is generally preferable that the amount be 1 to 5 times the total amount of maleic anhydride and the diamine compound.

【0023】加熱還流下における反応温度は、用いる水
と共沸する有機溶剤と非プロトン性有機極性溶媒との組
成比によっても若干異なるが、一般に80〜190℃、
100〜160℃の範囲が特に好ましい。
The reaction temperature under reflux under heating varies slightly depending on the composition ratio of the organic solvent azeotropic with water and the aprotic organic polar solvent, but is generally 80-190 ° C.
A range from 100 to 160 ° C. is particularly preferred.

【0024】圧力は加圧、常圧、減圧のいずれでもよ
く、用いる溶媒と反応温度に応じて適宜選択される。
The pressure may be any of pressurized, normal or reduced pressure, and is appropriately selected according to the solvent used and the reaction temperature.

【0025】反応時間は触媒量や混合溶媒の組成によっ
て異なるが、一般に約2〜10時間の範囲である。
The reaction time varies depending on the amount of the catalyst and the composition of the mixed solvent, but generally ranges from about 2 to 10 hours.

【0026】無水マレイン酸はジアミン化合物に対して
若干過剰となるように仕込むのが好ましい。一般的に
は、モル基準で無水マレイン酸/ジアミン化合物=2.
0〜3.0となるように仕込むのが好ましい。これ以上
過剰に仕込むのはコストが高くなるばかりでなく、不純
物が多くなるので好ましくない。また、ジアミン化合物
を過剰に仕込むと、片側にしか無水マレイン酸が反応し
ないジアミン化合物が存在することになるため、残アミ
ノ基が色調を悪化させたり、ビスマレイミド二重結合に
付加するなどの副反応を起こすので好ましくない。
It is preferable that the maleic anhydride is charged so as to be slightly excessive with respect to the diamine compound. In general, maleic anhydride / diamine compound = 2 on a molar basis.
It is preferable to charge them so as to be 0 to 3.0. Excessive charging is not only unpreferable because it increases the cost but also increases the amount of impurities. Also, if the diamine compound is excessively charged, there will be a diamine compound in which maleic anhydride reacts only on one side, so that residual amino groups may deteriorate the color tone or add to the bismaleimide double bond. It is not preferable because it causes a reaction.

【0027】縮合反応終了後、得られた生成物を濾別
し、水洗して残存触媒、溶媒、未反応の無水マレイン酸
を除去し、さらに乾燥させ、淡黄色の粉末を得る。
After completion of the condensation reaction, the obtained product is separated by filtration, washed with water to remove the remaining catalyst, solvent and unreacted maleic anhydride, and further dried to obtain a pale yellow powder.

【0028】[0028]

【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例に何等限定されるもの
ではない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0029】実施例1 温度計、撹拌器、水分離器付還流冷却器を備えた反応器
に、無水マレイン酸96.9g(0.99モル)、4,
4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル16
5.6g(0.45モル)、p−トルエンスルホン酸
1.98g、溶媒としてトルエン300g、N,N−ジ
メチルホルムアミド100gからなる混合溶媒を装入
し、昇温してトルエンの還流状態で6時間還流脱水を行
った。反応開始から反応終了まで、反応で生成する水を
還流冷却器に備え付けてある水分離器によって捕集し
た。留出した水は15.9gで、理論量の98%であっ
た。反応終了後、室温まで冷却した後、析出した淡黄色
の結晶を濾別し、2000gの水で洗浄し、乾燥して
4,4’−ビス(3−マレイミドフェノキシ)ビフェニ
ルを得た。収量は232.8g、収率は、98%、HP
LC分析による純度は95.2%であった。
Example 1 In a reactor equipped with a thermometer, a stirrer and a reflux condenser equipped with a water separator, 96.9 g (0.99 mol) of maleic anhydride,
4'-bis (3-aminophenoxy) biphenyl 16
A mixed solvent consisting of 5.6 g (0.45 mol), 1.98 g of p-toluenesulfonic acid, 300 g of toluene as a solvent, and 100 g of N, N-dimethylformamide was charged, and the temperature was raised to a value of 6 under reflux of toluene. Reflux dehydration was performed for hours. From the start of the reaction to the end of the reaction, water generated in the reaction was collected by a water separator provided in a reflux condenser. Distilled water weighed 15.9 g, 98% of theory. After the reaction was completed, the reaction mixture was cooled to room temperature, and the precipitated pale yellow crystals were separated by filtration, washed with 2000 g of water, and dried to obtain 4,4′-bis (3-maleimidophenoxy) biphenyl. Yield: 232.8 g, 98%, HP
The purity by LC analysis was 95.2%.

【0030】実施例2 原料に4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェ
ニルを用いた以外は、実施例1と同様に実験を行い、
4,4’−ビス(4−マレイミドフェノキシ)ビフェニ
ルを得た。留出した水は15.6gで理論量の96%で
あった。収量は228.9g,収率は96.3%、HP
LC分析による純度は94.6%であった。
Example 2 An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl was used as a raw material.
4,4'-bis (4-maleimidophenoxy) biphenyl was obtained. The amount of water distilled was 15.6 g, which was 96% of the theoretical amount. Yield: 228.9 g, yield: 96.3%, HP
The purity by LC analysis was 94.6%.

【0031】実施例3 触媒に2.5gの硫酸を用いた以外は実施例1と同様に
実験を行い、4,4’−ビス(3−マレイミドフェノキ
シ)ビフェニルを得た。留出した水は15.9gで、理
論量の98%であった。収量は225.3g、収率は9
4.8%、HPLC分析による純度は93.3%であっ
た。
Example 3 An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that 2.5 g of sulfuric acid was used as a catalyst to obtain 4,4'-bis (3-maleimidophenoxy) biphenyl. Distilled water weighed 15.9 g, 98% of theory. The yield was 225.3 g and the yield was 9
4.8% and purity by HPLC analysis was 93.3%.

【0032】実施例4 原料にビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕
ケトン178.2g(0.45モル)を用いた以外は、
実施例1と同様に実験を行い、ビス〔4−(3−マレイ
ミドフェノキシ)フェニル〕ケトンを得た。留出した水
は、15.9gで、理論量の98%であった。収量は2
38.9g、収率は95.5%、HPLC分析による純
度は94.2%であった。
Example 4 Bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] was used as a raw material.
Except for using 178.2 g (0.45 mol) of ketone,
An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 to obtain bis [4- (3-maleimidophenoxy) phenyl] ketone. Distilled water weighed 15.9 g, 98% of theory. Yield 2
38.9 g, the yield was 95.5%, and the purity by HPLC analysis was 94.2%.

【0033】実施例5 触媒に5gの水酸化ナトリウムを用いた以外は実施例1
と同様に実験を行い、4,4’−ビス(3−マレイミド
フェノキシ)ビフェニルを得た。留出した水は15.0
gで、理論量の93%であった。収量は216g、収率
は90.9%、HPLCによる純度は91.5%であっ
た。
Example 5 Example 1 except that 5 g of sodium hydroxide was used as the catalyst.
An experiment was carried out in the same manner as in the above to obtain 4,4′-bis (3-maleimidophenoxy) biphenyl. Distilled water is 15.0
g, 93% of theory. The yield was 216 g, the yield was 90.9%, and the purity by HPLC was 91.5%.

【0034】実施例6 無水マレイン酸193.8g(2モル)、4,4’−ビ
ス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル331.2g
(0.9モル)、p−トルエンスルホン酸1.98g、
溶媒としてトルエン200g、N,N−ジメチルホルム
アミド200gからなる混合溶媒を用いた以外は実施例
1と同様に実験を行い、4,4’−ビス(3−マレイミ
ドフェノキシ)ビフェニルを得た。留出した水は31.
8gで、理論量の98%であった。収量は465.2
g、収率は98%、HPLC分析による純度は95.0
%であった。
Example 6 193.8 g (2 mol) of maleic anhydride, 331.2 g of 4,4'-bis (3-aminophenoxy) biphenyl
(0.9 mol), 1.98 g of p-toluenesulfonic acid,
The experiment was carried out in the same manner as in Example 1 except that a mixed solvent consisting of 200 g of toluene and 200 g of N, N-dimethylformamide was used as a solvent to obtain 4,4′-bis (3-maleimidophenoxy) biphenyl. Distilled water is 31.
8 g, 98% of theory. Yield 465.2
g, yield 98%, purity by HPLC analysis 95.0.
%Met.

【0035】比較例1 N,N−ジメチルホルムアミドを用いない以外は、実施
例1と同様に実験を行ったが、反応時間20時間を経過
した後も4,4’−ビス(3−マレイミドフェノキシ)
ビフェニルは生成していなかった。水も全く留出してい
なかった。
Comparative Example 1 An experiment was carried out in the same manner as in Example 1 except that N, N-dimethylformamide was not used. However, even after a reaction time of 20 hours, 4,4′-bis (3-maleimidophenoxy) was used. )
Biphenyl was not formed. No water was distilled.

【0036】比較例2 無水マレイン酸32.3g(0.33モル)、4,4’
−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル55.2g
(0.15モル)、p−トルエンスルホン酸を3.96
g、溶媒としてトルエン300g、N,N−ジメチルホ
ルムアミド25gの混合溶媒を用いた以外は実施例1と
同様に実験を行った。反応時間6時間経過した後の収量
は72.0g、収率は91%、HPLC分析による純度
は93.6%であった。反応時間10時間経過した後の
収量は77.6g、収率は、98%、HPLC分析によ
る純度は95.1%であった。
Comparative Example 2 32.3 g (0.33 mol) of maleic anhydride, 4,4 '
-Bis (3-aminophenoxy) biphenyl 55.2 g
(0.15 mol) and 3.96 p-toluenesulfonic acid
g, and an experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that a mixed solvent of 300 g of toluene and 25 g of N, N-dimethylformamide was used as a solvent. After a reaction time of 6 hours, the yield was 72.0 g, the yield was 91%, and the purity by HPLC analysis was 93.6%. After a reaction time of 10 hours, the yield was 77.6 g, the yield was 98%, and the purity by HPLC analysis was 95.1%.

【0037】比較例3 溶媒としてトルエン150g、N,N−ジメチルホルム
アミド250gからなる混合溶媒を使用した以外は、実
施例6と同様に実験を行い、4,4’−ビス(3−マレ
イミドフェノキシ)ビフェニルを得た。留出した水は1
4.5gで、理論量の44.7%であった。収量は26
1g、収率は55%、HPLC分析による純度は93.
0%であった。
Comparative Example 3 An experiment was carried out in the same manner as in Example 6 except that a mixed solvent consisting of 150 g of toluene and 250 g of N, N-dimethylformamide was used as a solvent, and 4,4'-bis (3-maleimidophenoxy) was used. Biphenyl was obtained. Distilled water is 1
4.5 g, 44.7% of theory. Yield 26
1 g, yield 55%, purity by HPLC analysis 93.
It was 0%.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明は、上記のようにポリイミド樹脂
の原料として重要なビスマレイミド類の新規な製造方法
である。本発明によれば、従来のビスマレイミド類の製
造方法のように無水酢酸や重金属塩を用いずに、純度の
高いビスマレイミド類を合成することができる。また、
これまでの共沸脱水法による合成法よりも短時間で効率
よく合成できる方法である。触媒の量も少量で済み、溶
媒の回収も簡単であり、反応釜の容積効率もよく、工業
的な製造方法として優れており、本発明の意義は大き
い。
The present invention is a novel method for producing bismaleimides which are important as a raw material for a polyimide resin as described above. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, bismaleimides of high purity can be synthesize | combined, without using acetic anhydride and a heavy metal salt like the conventional manufacturing method of bismaleimides. Also,
This is a method that can be synthesized more efficiently in a shorter time than the conventional azeotropic dehydration method. The amount of the catalyst is small, the recovery of the solvent is easy, the volumetric efficiency of the reactor is good, and it is excellent as an industrial production method, and the significance of the present invention is great.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−99764(JP,A) 特開 昭63−122666(JP,A) 特開 平1−211563(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07D 207/00 - 207/50 CA(STN) CAOLD(STN) REGISTRY(STN)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-4-99764 (JP, A) JP-A-63-122666 (JP, A) JP-A 1-211563 (JP, A) (58) Field (Int. Cl. 7 , DB name) C07D 207/00-207/50 CA (STN) CAOLD (STN) REGISTRY (STN)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一般式(1)(化1) 【化1】 [式中、Xは直結、炭素数1乃至10の二価の炭化水素
基、六弗素化されたイソプロピリデン基、カルボニル
基、チオ基、またはスルホニル基から成る群より選ばれ
た基を示し、窒素原子はXに対して、それぞれに独立に
p−、o−またはm−位を占め、Y1〜Y4はそれぞれ独
立に水素、低級アルキル基、低級アルコキシ基、塩素ま
たは臭素から成る群より選ばれた基を示す。]で表され
るジアミン化合物と無水マレイン酸を、酸性または塩基
性触媒存在下に、反応溶媒として水と共沸する有機溶剤
100部に対し、非プロトン性有機極性溶媒を15部
100部混合した混合溶媒を用い、加熱還流下で生成す
る水を系外に除去しながら反応を行うことを特徴とする
一般式(2)(化2) 【化2】 [式中、Xは直結、炭素数1乃至10の二価の炭化水素
基、六弗素化されたイソプロピリデン基、カルボニル
基、チオ基、またはスルホニル基から成る群より選ばれ
た基を示し、窒素原子はXに対して、それぞれに独立に
p−、o−またはm−位を占め、Y1〜Y4はそれぞれ独
立に水素、低級アルキル基、低級アルコキシ基、塩素ま
たは臭素から成る群より選ばれた基を示す。]で表され
るビスマレイミド類の製造方法。
1. A compound represented by the general formula (1): [Wherein, X represents a group selected from the group consisting of a direct bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a hexafluorinated isopropylidene group, a carbonyl group, a thio group, and a sulfonyl group; The nitrogen atom independently occupies the p-, o- or m-position with respect to X, and Y 1 to Y 4 each independently represent a group consisting of hydrogen, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, chlorine or bromine. Shows selected groups. The diamine compound and maleic acid represented by, acidic or in the presence of a basic catalyst, relative to the organic solvent to 100 parts of an azeotrope with water as a reaction solvent, an aprotic organic polar solvent 15 parts to
The reaction is carried out by using a mixed solvent obtained by mixing 100 parts while removing water generated under heating and refluxing out of the system, wherein the reaction is carried out by the general formula (2). [Wherein, X represents a group selected from the group consisting of a direct bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a hexafluorinated isopropylidene group, a carbonyl group, a thio group, and a sulfonyl group; The nitrogen atom independently occupies the p-, o- or m-position with respect to X, and Y 1 to Y 4 each independently represent a group consisting of hydrogen, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, chlorine or bromine. Shows selected groups. ] The manufacturing method of the bismaleimide represented by this.
【請求項2】 水と共沸可能有機溶剤が、脂肪族炭化水
素、脂環族炭化水素または芳香族炭化水素である請求項
1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the organic solvent capable of azeotroping with water is an aliphatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon or an aromatic hydrocarbon.
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