JP6159238B2 - Method for producing imide compound - Google Patents

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本発明は、イミド化合物の製造方法に関する。より詳しくは、電子部品材料をはじめとする各種用途に好適に用いることができるイミド化合物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an imide compound. More specifically, the present invention relates to a method for producing an imide compound that can be suitably used for various uses including electronic component materials.

現在、電気・電子分野や、航空機・車両等の輸送機器分野等の様々な分野で、また、農医薬、天然物の合成中間体等として、様々な構造のイミド化合物が用いられている。
このようなイミド化合物の合成方法として、アミン化合物と酸無水物とを常温下、有機溶媒中で開環付加反応させてアミック酸にした後、アミンを触媒としてアミック酸と等量の無水酢酸の存在下で脱水縮合してイミド化する方法が広く知られ、この方法を用いたイミド化合物の製造例として、例えば、アミック酸をシリル化した後、加熱下で脱シラノールを伴うイミド化によりイミドシランを合成する方法が開示されている(特許文献1参照。)。
Currently, imide compounds having various structures are used in various fields such as the electric / electronic field, the transportation equipment field such as aircraft / vehicles, and as a synthetic intermediate for agricultural medicine and natural products.
As a method for synthesizing such an imide compound, an amine compound and an acid anhydride are subjected to a ring-opening addition reaction in an organic solvent at room temperature to form an amic acid. A method of imidizing by dehydration condensation in the presence is widely known, and as an example of producing an imide compound using this method, for example, silylation of an amic acid, followed by imidation with desilanol under heating, imide silane A synthesis method is disclosed (see Patent Document 1).

特開2001−72690号公報JP 2001-72690 A

上記のとおり、イミド化合物の合成方法として、アミン化合物とした後、アミンを触媒としてアミック酸と等量の無水酢酸の存在下で脱水縮合してイミド化合物を合成する方法が知られているが、この方法では、副生物である酢酸が大量に発生し、高極性かつ高沸点の酢酸を除去するのが非常に難しいという課題がある。また、イミド化合物の用途が広がるにしたがい、イミド化合物の製造コストを下げることに対する要求も高くなってきており、従来の製造方法よりも更に安いコストでイミド化合物を製造することができる方法が求められている。 As described above, as a method for synthesizing an imide compound, a method of synthesizing an imide compound by using an amine as a catalyst and then dehydrating and condensing in the presence of acetic anhydride in an amount equal to that of an amic acid using an amine as a catalyst is known. This method has a problem that a large amount of acetic acid as a by-product is generated, and it is very difficult to remove acetic acid having a high polarity and a high boiling point. In addition, as the use of imide compounds has expanded, the demand for lowering the production cost of imide compounds has increased, and a method capable of producing imide compounds at a lower cost than conventional production methods is required. ing.

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、従来の方法よりも副生物の除去が容易であり、かつ、安価な製造コストでイミド化合物を製造することができる方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described situation, and provides a method by which by-products can be removed more easily than conventional methods, and an imide compound can be produced at a low production cost. Objective.

本発明者は、従来のイミド化合物の製造方法よりもより安価にイミド化合物を製造することができる方法について種々検討し、第1級アミン化合物にケトン化合物を反応させる第1工程と、第1工程で得られた化合物にカルボン酸無水物を反応させる第2工程によりイミド化合物を製造する方法を見出した。この方法を用いると、除去が難しい酢酸が発生することなく、イミド化合物を製造することが可能となること、及び、反応系中のケトン化合物の量に変化がなく、反応の進行に伴ってケトン化合物を補充するが必要ないことや第1工程でアミン化合物との反応に用いるケトン化合物を反応溶媒と兼用で用いることができることから、従来の製造方法よりも安価にイミド化合物を製造することが可能となることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。 The inventor has studied various methods for producing an imide compound at a lower cost than a conventional method for producing an imide compound, and a first step for reacting a primary amine compound with a ketone compound, and a first step. The process which manufactures an imide compound by the 2nd process of making a carboxylic acid anhydride react with the compound obtained by 1 was discovered. By using this method, it is possible to produce an imide compound without generating acetic acid that is difficult to remove, and there is no change in the amount of ketone compound in the reaction system, and the ketone progresses as the reaction proceeds. Since it is not necessary to replenish the compound and the ketone compound used for the reaction with the amine compound in the first step can also be used as a reaction solvent, it is possible to produce an imide compound at a lower cost than conventional production methods. As a result, the inventors have arrived at the present invention by conceiving that the above problems can be solved brilliantly.

すなわち本発明は、アミン化合物からイミド化合物を製造する方法であって、該製造方法は、下記式(1);
R−NH (1)
(式中、Rは、1価の有機基を表す。)で表されるアミン化合物に、ケトン化合物を反応させる第1工程と、該第1工程で得られた化合物にカルボン酸無水物を反応させる第2工程とを含むことを特徴とするイミド化合物の製造方法である。
以下に本発明を詳述する。
なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい形態を2つ以上組み合わせたものもまた、本発明の好ましい形態である。
That is, the present invention is a method for producing an imide compound from an amine compound, and the production method comprises the following formula (1);
R-NH 2 (1)
(In the formula, R represents a monovalent organic group.) A first step in which a ketone compound is reacted with an amine compound represented by the formula, and a carboxylic acid anhydride is reacted with the compound obtained in the first step. A method for producing an imide compound, comprising a second step.
The present invention is described in detail below.
A combination of two or more preferred embodiments of the present invention described below is also a preferred embodiment of the present invention.

本発明のイミド化合物の製造方法における反応スキームを、カルボン酸無水物として構造中にカルボン酸無水物構造(−CO−O−CO−)を1つ有する化合物を用いた場合を例に示すと以下のとおりである。 The reaction scheme in the method for producing an imide compound of the present invention is shown as an example in which a compound having one carboxylic acid anhydride structure (—CO—O—CO—) in the structure is used as the carboxylic acid anhydride. It is as follows.

Figure 0006159238
Figure 0006159238

上記のとおり、第1工程でアミン化合物と反応したケトン化合物は、第2工程での酸無水物との反応の際に脱離することになる。このため、反応系中におけるケトン化合物の量は一定である。上記特許文献1等に記載の、アミン化合物を原料とし、アミック酸を経由してイミド化合物を合成する方法では、第1の工程で用いる無水マレイン酸と第2工程で用いる無水酢酸の両方が反応の進行に伴って消費されるため、これらの両方を反応系中に供給することが必要となるのに対し、本発明の方法では、第2工程で用いる酸無水物の供給のみでよい点で、従来の方法よりもより低い製造コストでシラン化合物を製造することができる。また、上記特許文献1に開示の方法では、アミック酸をシリル化した後、加熱下で脱シラノールを伴うイミド化反応によりイミド化合物を製造しているが、この方法では、アミック酸のシリル化のためにシリル化剤を使用する必要があることから、コストアップにつながるのに対し、本発明の製造方法では、シリル化剤を使用する必要がないことから、この点においても、従来の製造方法よりも製造コストの面で有利である。また、この方法では、除去が難しい酢酸が副生することもない点でも有利である。
本発明のイミド化合物の製造方法は、上記式(1)で表されるアミン化合物に、ケトン化合物を反応させる第1工程と、第1工程で得られた化合物にカルボン酸無水物を反応させる第2工程とを含む限り、その他の工程を含んでいてもよい。その他の工程には、第2工程で得られた生成物を精製する工程等が含まれる。
As described above, the ketone compound that has reacted with the amine compound in the first step is eliminated during the reaction with the acid anhydride in the second step. For this reason, the amount of the ketone compound in the reaction system is constant. In the method of synthesizing an imide compound via an amic acid using an amine compound as a raw material described in Patent Document 1 and the like, both maleic anhydride used in the first step and acetic anhydride used in the second step are reacted. However, in the method of the present invention, it is only necessary to supply the acid anhydride used in the second step, while it is necessary to supply both of these into the reaction system. A silane compound can be produced at a lower production cost than conventional methods. In addition, in the method disclosed in Patent Document 1, an imide compound is produced by imidation reaction with desilanol after heating after silylation of the amic acid. In this method, silylation of the amic acid is performed. For this reason, it is necessary to use a silylating agent, leading to an increase in cost, whereas in the production method of the present invention, it is not necessary to use a silylating agent. This is more advantageous in terms of manufacturing cost. This method is also advantageous in that acetic acid that is difficult to remove is not by-produced.
The method for producing an imide compound of the present invention includes a first step in which a ketone compound is reacted with an amine compound represented by the above formula (1), and a first step in which a compound obtained in the first step is reacted with a carboxylic acid anhydride. As long as two steps are included, other steps may be included. The other steps include a step of purifying the product obtained in the second step.

上記理由に加え、本発明の製造方法では、第1工程で用いるケトン化合物を反応溶媒と兼用で用いることができる点でも、製造コストの面で有利であり、ケトン化合物を反応溶媒と兼用で用いることが好ましい。
すなわち、ケトン化合物が、第1工程及び/又は第2工程の反応の溶媒としても用いられることは、本発明の好適な実施形態の1つである。
In addition to the above reasons, the production method of the present invention is advantageous in terms of production cost in that the ketone compound used in the first step can also be used as a reaction solvent, and the ketone compound is also used as a reaction solvent. It is preferable.
That is, it is one of the preferred embodiments of the present invention that the ketone compound is also used as a solvent for the reaction in the first step and / or the second step.

上記式(1)におけるRは、1価の有機基を表すが、1価の有機基としては、ケイ素原子含有基等が挙げられる。これらの中でも、1価の有機基としては、下記式(2);
−Ra−Si−X (2)
(式中、Raは、炭素数1〜6のアルキレン基を表す。Xは、同一又は異なって、水素原子、若しくは、炭素数1〜10のアルキル基又はアルコキシ基を表す。)で表されるケイ素原子含有基が好ましい。
アミド化合物として、式(1)のRが式(2)のような構造である化合物を用いると、本発明のイミド化合物の製造方法により、イミドシラン化合物が製造されることになる。
上記特許文献1の方法では、アミック酸をシリル化した後、脱シラノールを伴うイミド化により、イミドシラン化合物を製造している。この方法で、アルコキシシリル基を有するイミドシラン化合物を製造すると、脱シラノールの際に、アルコキシシリル基の加水分解反応が同時に進行してしまい、生成物の収率が低下することになる。
これに対し、本発明の製造方法では、イミド化に際して脱水反応を伴わないことから、アミン化合物として、式(1)のRが式(2)のような構造であって、かつ、式(2)のXの少なくとも1つが炭素数1〜10のアルコキシ基であるような化合物を用いた場合であっても、アルコキシシリル基の加水分解反応が進行せず、求められるイミドシラン化合物を高い収率で得ることができる。このように、本発明の製造方法は、アミン化合物として、式(1)のRが式(2)のような構造であって、かつ、式(2)のXの少なくとも1つが炭素数1〜10のアルコキシ基であるような化合物を用いて、イミドシラン化合物を製造する方法として、特に好適な製造方法であるといえる。
このように、アミン化合物として、式(1)におけるRが、アルコキシシランを有する基であることは、本発明の好適な実施形態の1つである。
R in the formula (1) represents a monovalent organic group, and examples of the monovalent organic group include a silicon atom-containing group. Among these, as a monovalent organic group, following formula (2);
-Ra-Si-X 3 (2 )
(In the formula, Ra represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. X is the same or different and represents a hydrogen atom, an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms). Silicon atom-containing groups are preferred.
When a compound in which R in formula (1) has a structure as in formula (2) is used as the amide compound, an imidosilane compound is produced by the method for producing an imide compound of the present invention.
In the method of Patent Document 1, an imide silane compound is produced by silylation of an amic acid and then imidation accompanied by desilanol. When an imidosilane compound having an alkoxysilyl group is produced by this method, the hydrolysis reaction of the alkoxysilyl group proceeds at the same time during the desilanol, and the yield of the product is lowered.
On the other hand, in the production method of the present invention, since no dehydration reaction is involved in imidization, R in formula (1) has a structure as shown in formula (2) as an amine compound, and formula (2) Even when a compound in which at least one of X is an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms is used, the hydrolysis reaction of the alkoxysilyl group does not proceed, and the required imidosilane compound is obtained in a high yield. Can be obtained. Thus, in the production method of the present invention, as the amine compound, R in the formula (1) has a structure as shown in the formula (2), and at least one X in the formula (2) has 1 to 1 carbon atoms. It can be said that this is a particularly preferable production method as a method for producing an imidosilane compound using a compound having 10 alkoxy groups.
Thus, as an amine compound, it is one of the suitable embodiments of the present invention that R in formula (1) is a group having an alkoxysilane.

本発明の製造方法に用いるケトン化合物としては、特に制限されず、下記式(3);
−CO−R (3)
(式中、R、Rは、同一又は異なって、炭化水素基を表し、RとRとが結合を形成していてもよい。)で表される構造を有するいずれの化合物も用いることができ、芳香(脂肪)族、脂肪族および脂環式のケトンが含まれる。式(3)中のR、Rとしては、炭素数1〜20の炭化水素基、芳香族基が好ましい。より好ましくは、炭素数1〜4の炭化水素基である。炭化水素基としては、アルキル基が好ましい。RとRとが結合して環構造を形成している場合、該環構造は、炭素数3〜8のシクロアルキル基が好ましい。
ケトン化合物は、1種を用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
It does not restrict | limit especially as a ketone compound used for the manufacturing method of this invention, following formula (3);
R 1 —CO—R 2 (3)
(Wherein R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrocarbon group, and R 1 and R 2 may form a bond), and any compound having a structure represented by Can be used and includes aromatic (aliphatic), aliphatic and cycloaliphatic ketones. The R 1, R 2 in the formula (3), a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic group are preferred. More preferably, it is a C1-C4 hydrocarbon group. As the hydrocarbon group, an alkyl group is preferable. When R 1 and R 2 are bonded to form a ring structure, the ring structure is preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms.
One type of ketone compound may be used, or two or more types may be used.

上記ケトン化合物の具体例として、芳香族ケトンとしては、C8〜24(好ましくは8〜18)のモノ−およびポリ−ケトンが含まれる。モノケトンとしては、アセトフェノン、プロピオフェノン、ベンゾフェノンなど;ポリケトンとしては、ジケトン(o−およびp−ジアセチルベンゼンなど)、トリケトン(1,3,5−トリアセチルベンゼンなど)などが挙げられる。脂肪族ケトンとしては、飽和および不飽和の、C3〜24(好ましくは3〜18)のモノ−およびポリ−ケトンが含まれる。モノケトンとしては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、2−オクタノン、ジ−n−オクチルケトン、メチルビニルケトンなど;ポリケトンとしては、ジケトン(アセチルアセトン、3,5−ペンタンジオンなど)などが挙げられる。脂環式ケトンとしては、飽和および不飽和の、C4〜20(好ましくは4〜10)のモノ−およびポリ−ケトンが含まれる。モノケトンとしては、シクロブタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなど;ポリケトンとしては、ジケトン(1,3−シクロペンタンジオン、1,3−および1,4−シクロヘキサンジオンなど)などが挙げられる。これらの中でも、安価である点、乾燥工程などにより容易に除去できる点から、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンのいずれかが好ましい。 Specific examples of the ketone compound include aromatic ketones including C8-24 (preferably 8-18) mono- and poly-ketones. Examples of monoketones include acetophenone, propiophenone, and benzophenone; examples of polyketones include diketones (such as o- and p-diacetylbenzene) and triketones (such as 1,3,5-triacetylbenzene). Aliphatic ketones include saturated and unsaturated C3-24 (preferably 3-18) mono- and poly-ketones. Examples of monoketones include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, 2-octanone, di-n-octyl ketone, and methyl vinyl ketone; examples of polyketones include diketones (acetylacetone, 3,5-pentanedione, and the like). Cycloaliphatic ketones include saturated and unsaturated C4-20 (preferably 4-10) mono- and poly-ketones. Examples of monoketones include cyclobutanone, cyclopentanone, and cyclohexanone; examples of polyketones include diketones (1,3-cyclopentanedione, 1,3-, and 1,4-cyclohexanedione, etc.). Among these, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, or cyclohexanone is preferable because it is inexpensive and can be easily removed by a drying process.

本発明の製造方法に用いるカルボン酸無水物としては、特に制限されず、下記式(4); The carboxylic acid anhydride used in the production method of the present invention is not particularly limited, and the following formula (4);

Figure 0006159238
Figure 0006159238

(式中、R、Rは、同一又は異なって、有機基を表し、RとRとが結合を形成していてもよい。)で表される構造を有するいずれの化合物も用いることができる。式(4)中のR、Rとしては、炭素数1〜30の炭化水素基、酸素原子含有基、硫黄原子含有基等が挙げられる。より好ましくは、炭素数1〜25の炭化水素基、酸素原子含有基、硫黄原子含有基等である。酸素原子含有基としては、酸素原子を1〜5個有する基が好ましく、硫黄原子含有基としては、硫黄原子を1〜3個有する基が好ましい。
また、RとRとが結合を形成していることが好ましい。より好ましくは、RとRとが不飽和二重結合を含む結合を形成していることであり、更に好ましくは、重合性不飽和二重結合を含む結合を形成していることである。
とRとによって形成される部位が環構造を有する場合、環構造としては、シクロアルキル環、シクロアルケニル環、芳香環、酸素原子含有複素環、硫黄原子含有複素環等が挙げられる。
(Wherein R 3 and R 4 are the same or different and each represents an organic group, and R 3 and R 4 may form a bond), any compound having a structure represented by be able to. As R < 3 >, R < 4 > in Formula (4), a C1-C30 hydrocarbon group, an oxygen atom containing group, a sulfur atom containing group, etc. are mentioned. More preferably, they are a C1-C25 hydrocarbon group, an oxygen atom containing group, a sulfur atom containing group, etc. The oxygen atom-containing group is preferably a group having 1 to 5 oxygen atoms, and the sulfur atom-containing group is preferably a group having 1 to 3 sulfur atoms.
Further, it is preferable that R 3 and R 4 form a bond. More preferably, R 3 and R 4 form a bond containing an unsaturated double bond, more preferably a bond containing a polymerizable unsaturated double bond. .
When the site formed by R 3 and R 4 has a ring structure, examples of the ring structure include a cycloalkyl ring, a cycloalkenyl ring, an aromatic ring, an oxygen atom-containing heterocycle, a sulfur atom-containing heterocycle, and the like.

上記式(4)で表される酸無水物には、構造中にカルボン酸無水物構造(−CO−O−CO−)を1つ有する化合物だけでなく、下記式(5); The acid anhydride represented by the above formula (4) includes not only a compound having one carboxylic anhydride structure (—CO—O—CO—) in the structure, but also the following formula (5);

Figure 0006159238
Figure 0006159238

(式中、R、Rは、同一又は異なって、有機基を表し、RとRとが結合を形成して環構造を含む構造を形成していてもよい。)で表される、構造中にカルボン酸無水物構造(−CO−O−CO−)を2つ有する化合物も含まれる。式(5)中、R、Rとしては、炭素数1〜30の炭化水素基、酸素原子含有基、硫黄原子含有基等が挙げられる。より好ましくは、炭素数1〜25の炭化水素基、酸素原子含有基、硫黄原子含有基等である。酸素原子含有基としては、酸素原子を1〜5個有する基が好ましく、硫黄原子含有基としては、硫黄原子を1〜3個有する基が好ましい。また、RとRとが結合して環構造を含む構造を形成していることが好ましい。
とRとによって形成される部位が環構造を有する場合、環構造としては、上記式(4)におけるRとRとによって形成される環構造と同様のものが挙げられる。
カルボン酸無水物は、1種を用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
(Wherein R 5 and R 6 may be the same or different and each represents an organic group, and R 5 and R 6 may form a bond to form a structure including a ring structure). Also included are compounds having two carboxylic anhydride structures (—CO—O—CO—) in the structure. In formula (5), examples of R 5 and R 6 include a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an oxygen atom-containing group, and a sulfur atom-containing group. More preferably, they are a C1-C25 hydrocarbon group, an oxygen atom containing group, a sulfur atom containing group, etc. The oxygen atom-containing group is preferably a group having 1 to 5 oxygen atoms, and the sulfur atom-containing group is preferably a group having 1 to 3 sulfur atoms. Moreover, it is preferable that R 5 and R 6 are bonded to form a structure including a ring structure.
If site formed by R 5 and R 6 have the ring structure, the ring structure, the same ring structure formed by R 3 and R 4 in the formula (4) below.
As the carboxylic acid anhydride, one type may be used, or two or more types may be used.

上記カルボン酸無水物の具体例としては、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、2,3−ジメチル無水マレイン酸、3,4,5,6−テトラハイドロ無水フタル酸、5−ノルボルネン−2,3−無水ジカルボン酸、exo−3,6−エポキシ−1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸無水物、メチル−5−ノルボルネン−2,3−無水ジカルボン酸、エキソ−3,6−エポキシ−1,2,3,6−テトラハイドロ無水フタル酸、エンド−ビシクロ〔2,2,2〕オクト−5−エン−2,3−無水ジカルボン酸、2,3−ジエチル無水マレイン酸、4−エチニル無水フタル酸、4−フェニルエチニル無水フタル酸、等の構造中にカルボン酸無水物構造を1つ有する化合物;ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルフィド二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ビフェニル二無水物、2,2−ビス〔(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕プロパン二無水物等が含まれる。中でも、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物等の構造中にカルボン酸無水物構造を2つ有する化合物;等を挙げることができる。これらの中でも、無水マレイン酸等の構造中に重合性不飽和二重結合を有するカルボン酸無水物、exo−3,6−エポキシ−1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸無水物などの加熱により分解するカルボン酸無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物などの溶媒溶解性が非常に低い酸無水物のいずれかが好ましい。 Specific examples of the carboxylic acid anhydride include maleic anhydride, citraconic anhydride, 2,3-dimethylmaleic anhydride, 3,4,5,6-tetrahydrophthalic anhydride, 5-norbornene-2,3- Dicarboxylic anhydride, exo-3,6-epoxy-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, methyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, exo-3,6-epoxy-1, 2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, endo-bicyclo [2,2,2] oct-5-ene-2,3-dicarboxylic anhydride, 2,3-diethyl maleic anhydride, 4-ethynyl phthalic anhydride Compound having one carboxylic acid anhydride structure in the structure of acid, 4-phenylethynyl phthalic anhydride, etc .; pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracar Acid dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfide Dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane Anhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 1,3-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) ) Benzene dianhydride, 1,4-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) benzene dianhydride, 1,4-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) biphenyl dianhydride, 2,2-bis [ ( Include 4-dicarboxyphenoxy) phenyl] propane dianhydride and the like. Among them, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride , 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride and the like, a compound having two carboxylic anhydride structures in the structure. Among these, heating of carboxylic acid anhydrides having a polymerizable unsaturated double bond in the structure such as maleic anhydride, exo-3,6-epoxy-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, etc. Acid anhydrides with very low solvent solubility, such as carboxylic acid anhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride Any of these is preferred.

上記特許文献1の方法では、アミック酸をシリル化した後、脱シラノールを伴うイミド化を行う際に加熱が必要となるが、この方法を、重合性不飽和二重結合を有するイミド化合物の調製に適用すると、加熱工程で該不飽和二重結合部分の重合反応が起こり、ゲル化が進行して、生成物の収率が低くなる場合がある。これに対し、本発明の製造方法では、第2工程の反応が室温付近の温度でも進行するため、酸無水物として重合性不飽和基を有する化合物を用いて重合性不飽和二重結合を有するイミド化合物を製造する場合であっても、不飽和イミド化合物の重合によるゲル化を引き起こさず、不飽和イミド化合物を高い収率で製造することができる。このように、本発明の製造方法は、重合性不飽和二重結合を有するイミド化合物を製造する方法として特に好適な製造方法であるといえる。
このように、カルボン酸無水物として、重合性不飽和二重結合を有する化合物を用いることは、本発明の好適な実施形態の1つである。
カルボン酸無水物としては、上述したものの中でも、無水マレイン酸が好ましい。
In the method of Patent Document 1, heating is required when silylation of an amic acid and then imidation with desilanol is performed. This method is used to prepare an imide compound having a polymerizable unsaturated double bond. When applied to, the polymerization reaction of the unsaturated double bond portion occurs in the heating step, the gelation proceeds, and the yield of the product may be lowered. On the other hand, in the production method of the present invention, since the reaction in the second step proceeds even at a temperature near room temperature, it has a polymerizable unsaturated double bond using a compound having a polymerizable unsaturated group as an acid anhydride. Even in the case of producing an imide compound, the unsaturated imide compound can be produced in a high yield without causing gelation by polymerization of the unsaturated imide compound. Thus, it can be said that the production method of the present invention is a production method particularly suitable as a method for producing an imide compound having a polymerizable unsaturated double bond.
Thus, it is one of the preferred embodiments of the present invention to use a compound having a polymerizable unsaturated double bond as the carboxylic acid anhydride.
Among the above-mentioned carboxylic acid anhydrides, maleic anhydride is preferable.

本発明の製造方法は、アミド化合物としてアルコキシシランを有する基を構造中に有する化合物と、カルボン酸無水物として、重合性不飽和二重結合を有する化合物とを用いて、重合性不飽和二重結合を有するイミド化合物を製造する方法として特に好適であり、この場合には、上述したアルコキシシランを有する基を構造中に有するアミド化合物を用いた場合(式(1)におけるRが、アルコキシシランを有する基である場合)に得られる効果、及び、カルボン酸無水物として、重合性不飽和二重結合を有する化合物を用いることの効果の両方を得ることができる。特に、上述した特許文献1の方法で、脱シラノールを伴うイミド化を行う際の加熱工程での重合性不飽和二重結合部分の重合反応は、不飽和二重結合を有するイミドシラン化合物を製造する場合に特に顕著におこるため、本発明の製造方法を用いることで不飽和イミド化合物の重合によるゲル化を抑制する効果は、重合性不飽和二重結合を有するイミドシラン化合物を製造する場合により顕著に発揮される。
したがって、本発明の製造方法は、重合性不飽和二重結合とアルコキシシリル基とを有するイミドシラン化合物の製造方法として特に好適である。
重合性不飽和二重結合とアルコキシシリル基とを有するイミドシラン化合物としては、例えば、以下式(6);
The production method of the present invention comprises a polymerizable unsaturated double bond using a compound having a group having an alkoxysilane in the structure as an amide compound and a compound having a polymerizable unsaturated double bond as a carboxylic acid anhydride. This method is particularly suitable as a method for producing an imide compound having a bond. In this case, when an amide compound having a group having an alkoxysilane in the structure is used (R in Formula (1) is an alkoxysilane. Both of the effects obtained when the compound has a polymerizable unsaturated double bond as the carboxylic acid anhydride and the effects obtained when the compound has a polymerizable unsaturated double bond can be obtained. In particular, the polymerization reaction of the polymerizable unsaturated double bond portion in the heating step in performing imidization with desilanol by the method of Patent Document 1 described above produces an imidosilane compound having an unsaturated double bond. In particular, the effect of suppressing the gelation due to the polymerization of the unsaturated imide compound by using the production method of the present invention is more noticeable in the case of producing an imide silane compound having a polymerizable unsaturated double bond. Demonstrated.
Therefore, the production method of the present invention is particularly suitable as a method for producing an imidosilane compound having a polymerizable unsaturated double bond and an alkoxysilyl group.
As an imidosilane compound having a polymerizable unsaturated double bond and an alkoxysilyl group, for example, the following formula (6);

Figure 0006159238
Figure 0006159238

(式中、Rは、炭素数1〜6のアルキレン基を表す。Rは、炭素数1〜10のアルキル基を表す。)で表される構造のイミドシラン化合物が挙げられる。 (Wherein, R a represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R b represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms).

本発明のイミド化合物の製造方法において、ケトン化合物は、反応原料となる上記式(1)で表されるアミド化合物1molに対して1mol以上の割合で用いることが好ましい。より好ましくは、アミド化合物1molに対して1.5mol以上の割合で用いることである。特に好ましくは、上述したように、溶媒と兼用で使用することであり、その場合は、アミド化合物に対して大過剰のケトン化合物を用いることになる。 In the method for producing an imide compound of the present invention, the ketone compound is preferably used at a ratio of 1 mol or more with respect to 1 mol of the amide compound represented by the above formula (1) as a reaction raw material. More preferably, it is used in a ratio of 1.5 mol or more with respect to 1 mol of the amide compound. Particularly preferably, as described above, it is also used in combination with a solvent. In this case, a large excess of ketone compound is used with respect to the amide compound.

本発明のイミド化合物の製造方法において、カルボン酸無水物は、反応原料となる上記式(1)で表されるアミド化合物1.0molに対して1.0〜1.5molの割合で用いることが好ましい。より好ましくは、アミド化合物1.0molに対して1.0〜1.4molの割合で用いることであり、更に好ましくは、1.0〜1.2molの割合で用いることである。 In the method for producing an imide compound of the present invention, the carboxylic acid anhydride is used in a ratio of 1.0 to 1.5 mol with respect to 1.0 mol of the amide compound represented by the above formula (1) as a reaction raw material. preferable. More preferably, it is used in the ratio of 1.0-1.4 mol with respect to 1.0 mol of amide compounds, More preferably, it is used in the ratio of 1.0-1.2 mol.

本発明のイミド化合物の製造方法の第1工程の反応は、60℃以上かつ用いるケトン化合物の沸点以下の温度で行うことが好ましい。より好ましくは、100℃以上かつ用いるケトン化合物の沸点以下で行うことであり、更に好ましくは、120℃以上かつ用いるケトン化合物の沸点以下で行うことである。
また、第1工程の反応は、常圧、減圧、加圧のいずれの条件で行ってもよいが、常圧で行うことが好ましい。
It is preferable to perform reaction of the 1st process of the manufacturing method of the imide compound of this invention at the temperature below 60 degreeC and the boiling point of the ketone compound to be used. More preferably, it is carried out at 100 ° C. or higher and below the boiling point of the ketone compound used, and more preferably 120 ° C. or higher and below the boiling point of the ketone compound used.
In addition, the reaction in the first step may be performed under any conditions of normal pressure, reduced pressure, and increased pressure, but is preferably performed at normal pressure.

上記第1工程の反応では、副生物として水が生成するため、生成物の収率を高めるため、副生する水を除去しながら反応を進めることが好ましい。水を除去する方法は特に制限されないが、溶媒とともに共沸により除く方法等を用いることができる。 In the reaction of the first step, since water is generated as a by-product, it is preferable to proceed the reaction while removing by-produced water in order to increase the yield of the product. A method for removing water is not particularly limited, and a method of removing by azeotropic distillation together with a solvent can be used.

本発明のイミド化合物の製造方法の第2工程の反応は、60℃以下の温度で行うことが好ましい。第2工程の反応は、このような比較的低い温度でも進行し、このような温度で反応を行うことで、不飽和二重結合を有するイミド化合物を製造する際にも、イミド化合物の重合を抑制して、高い収率で目的とする不飽和二重結合を有するイミド化合物を製造することができる。第2工程の反応は、より好ましくは、50℃以下で行うことであり、更に好ましくは、40℃で行うことである。
また、第2工程の反応は、常圧、減圧、加圧のいずれの条件で行ってもよいが、常圧で行うことが好ましい。
It is preferable to perform reaction of the 2nd process of the manufacturing method of the imide compound of this invention at the temperature of 60 degrees C or less. The reaction in the second step proceeds even at such a relatively low temperature, and by carrying out the reaction at such a temperature, the polymerization of the imide compound is also carried out when producing an imide compound having an unsaturated double bond. It can suppress and can manufacture the imide compound which has the target unsaturated double bond with a high yield. The reaction in the second step is more preferably performed at 50 ° C. or lower, and further preferably performed at 40 ° C.
In addition, the reaction in the second step may be performed under any conditions of normal pressure, reduced pressure, and increased pressure, but is preferably performed at normal pressure.

本発明のイミド化合物の製造方法で製造されるイミド化合物は、電気、機械、自動車分野を始めとする様々な分野で好適に使用することができるが、特に、電気・電子分野で用いられることが好ましく、電子部品や半導体チップ等を実装した基板に用いられる封止材用の組成物を形成するための材料として用いられることがより好ましい。
このような、本発明のイミド化合物の製造方法で製造されるイミド化合物もまた、本発明の1つであり、本発明のイミド化合物を材料として用いて作製された封止材用組成物もまた、本発明の1つである。
The imide compound produced by the method for producing an imide compound of the present invention can be suitably used in various fields including the electric, mechanical and automotive fields, but is particularly used in the electric / electronic field. Preferably, it is more preferably used as a material for forming a composition for a sealing material used for a substrate on which an electronic component, a semiconductor chip or the like is mounted.
Such an imide compound produced by the method for producing an imide compound of the present invention is also one aspect of the present invention, and a composition for a sealing material produced using the imide compound of the present invention as a material is also included. This is one of the present inventions.

本発明のイミド化合物の製造方法は、上述の構成よりなり、従来のイミド化合物の製造方法よりも安いコストでイミド化合物を製造することを可能とする方法であり、また、不飽和二重結合とアルコキシシリル基とを有するイミドシラン化合物を製造する方法として特に好適な製造方法である。 The method for producing an imide compound of the present invention comprises the above-described structure, and is a method that makes it possible to produce an imide compound at a lower cost than a conventional method for producing an imide compound. This is a particularly preferred production method for producing an imidosilane compound having an alkoxysilyl group.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “part” means “part by weight” and “%” means “mass%”.

実施例1
撹拌装置、温度センサー、ディーン・スターク・トラップ、滴下漏斗、冷却管を備え付けた500mL4つ口フラスコに、シクロヘキサノン175gとキシレン102gを投入し、撹拌しながら窒素流通下で150℃に昇温した。110℃を超えたところでフラスコ内部で乾留がかかり始め、ディーン・スターク・トラップの塔頂部温度が100℃を超えないように昇温速度を制御して系内の水分とキシレンの共沸成分をディーン・スターク・トラップに回収した。次に150℃のまま反応液温度を維持しながら3−アミノプロピルトリエトキシシラン233gを1時間かけて滴下漏斗から投入した。この間、副生物である水とキシレンとを共沸によりディーン・スターク・トラップに回収し、滴下投入終了後も引き続き共沸が終わるまで6時間かけて150℃で撹拌を続けた。その後、フラスコ内部温度を保持して撹拌しながら2.6KPaまで減圧にして揮発分を回収し、以下の化合物(1)を得た。化合物の同定はH−NMR、13C−NMR、GC−MSにより行った。収量は233gで理論収率の98%であった。
Example 1
To a 500 mL four-necked flask equipped with a stirrer, temperature sensor, Dean-Stark trap, dropping funnel, and condenser tube, 175 g of cyclohexanone and 102 g of xylene were added, and the temperature was raised to 150 ° C. under nitrogen flow while stirring. When the temperature exceeds 110 ° C, dry distillation begins inside the flask, and the temperature rise rate is controlled so that the Dean-Stark trap top temperature does not exceed 100 ° C.・ Recovered in Stark trap. Next, 233 g of 3-aminopropyltriethoxysilane was added from the dropping funnel over 1 hour while maintaining the temperature of the reaction solution at 150 ° C. During this time, water and xylene as by-products were collected in the Dean-Stark trap by azeotropy, and stirring was continued at 150 ° C. for 6 hours until the azeotropy was completed after completion of the dropwise addition. Thereafter, while maintaining the temperature inside the flask, the pressure was reduced to 2.6 KPa while stirring, and the volatile matter was recovered to obtain the following compound (1). The compound was identified by 1 H-NMR, 13 C-NMR, and GC-MS. The yield was 233 g, which was 98% of the theoretical yield.

Figure 0006159238
Figure 0006159238

続いて撹拌装置、温度センサー、ディーン・スターク・トラップ、滴下漏斗、冷却管を備え付けた100mL4つ口フラスコにシクロヘキサノン20mLを投入し、150℃で乾留をかけながら撹拌を続けて水分をディーン・スターク・トラップに回収したのち、室温まで冷却して無水マレイン酸8.2gを溶解し、フラスコを40℃以下に保持しながら上記化合物(1)23.8gを滴下漏斗から1時間かけて投入した。
投入後フラスコを40℃以下に保持したまま更に3時間撹拌を続けて、反応生成物を得た。反応生成物の同定をH−NMR、13C−NMR、GC−MSにより行ったところ、以下の化合物(2)であった。反応液は不揮発分46%で、揮発分としてはシクロヘキサノンが含まれており、反応生成物収量は23gで理論収率の98%であった。
Subsequently, 20 mL of cyclohexanone was put into a 100 mL four-necked flask equipped with a stirrer, a temperature sensor, a Dean Stark trap, a dropping funnel, and a condenser, and stirring was continued while dry distillation at 150 ° C. to remove moisture. After recovering in the trap, 8.2 g of maleic anhydride was dissolved by cooling to room temperature, and 23.8 g of the compound (1) was added from the dropping funnel over 1 hour while maintaining the flask at 40 ° C. or lower.
After the addition, stirring was continued for 3 hours while maintaining the flask at 40 ° C. or lower to obtain a reaction product. When the reaction product was identified by 1 H-NMR, 13 C-NMR, and GC-MS, the following compound (2) was obtained. The reaction solution had a nonvolatile content of 46%, volatile content of cyclohexanone, and the reaction product yield was 23 g, which was 98% of the theoretical yield.

Figure 0006159238
Figure 0006159238

実施例2
撹拌装置、温度センサー、ディーン・スターク・トラップ、滴下漏斗、冷却管を備え付けた500mL4つ口フラスコに、メチルイソブチルケトン178gとキシレン102gを投入し、撹拌しながら窒素流通下で120℃に昇温した。105℃を超えたところでフラスコ内部で乾留がかかり始め、ディーン・スターク・トラップの塔頂部温度が100℃を超えないように昇温速度を制御して系内の水分とキシレンの共沸成分をディーン・スターク・トラップに回収した。次に120℃のまま反応液温度を維持しながら3−アミノプロピルトリエトキシシラン233gを1時間かけて滴下漏斗から投入した。この間、副生物である水とキシレンとを共沸によりディーン・スターク・トラップに回収し、滴下投入終了後も引き続き共沸が終わるまで6時間かけて150℃で撹拌を続けた。その後、フラスコ内部温度を保持して撹拌しながら2.6KPaまで減圧にして揮発分を回収し、以下の化合物(3)を得た。化合物の同定はH−NMR、13C−NMR、GC−MSにより行った。収量は232gで理論収率の98%であった。
Example 2
A 500 mL four-necked flask equipped with a stirrer, temperature sensor, Dean-Stark trap, dropping funnel, and condenser tube was charged with 178 g of methyl isobutyl ketone and 102 g of xylene, and heated to 120 ° C. under nitrogen flow while stirring. . When the temperature exceeds 105 ° C, dry distillation begins inside the flask, and the temperature rise rate is controlled so that the temperature at the top of the Dean-Stark trap does not exceed 100 ° C.・ Recovered in Stark trap. Next, 233 g of 3-aminopropyltriethoxysilane was added from the dropping funnel over 1 hour while maintaining the reaction liquid temperature at 120 ° C. During this time, water and xylene as by-products were collected in the Dean-Stark trap by azeotropy, and stirring was continued at 150 ° C. for 6 hours until the azeotropy was completed after completion of the dropwise addition. Thereafter, while maintaining the temperature inside the flask, the pressure was reduced to 2.6 KPa while stirring, and the volatile matter was recovered to obtain the following compound (3). The compound was identified by 1 H-NMR, 13 C-NMR, and GC-MS. The yield was 232 g, which was 98% of the theoretical yield.

Figure 0006159238
Figure 0006159238

続いて撹拌装置、温度センサー、ディーン・スターク・トラップ、滴下漏斗、冷却管を備え付けた100mL4つ口フラスコにメチルイソブチルケトン20mLを投入し、120℃で乾留をかけながら撹拌を続けて水分をディーン・スターク・トラップに回収したのち、室温まで冷却して無水マレイン酸8.2gを溶解し、フラスコを40℃以下に保持しながら上記化合物(3)23.8gを滴下漏斗から1時間かけて投入した。
投入後フラスコを40℃以下に保持したまま更に3時間撹拌を続けて、反応生成物を得た。反応生成物の同定をH−NMR、13C−NMR、GC−MSにより行ったところ、化合物(2)であった。反応液は不揮発分46%で、揮発分としてはメチルイソブチルケトンが含まれており、反応生成物収量は23gで理論収率の98%であった。
Subsequently, 20 mL of methyl isobutyl ketone was put into a 100 mL four-necked flask equipped with a stirrer, a temperature sensor, a Dean-Stark trap, a dropping funnel and a condenser, and stirring was continued at 120 ° C. while dehydrating. After recovering in a Stark trap, it was cooled to room temperature to dissolve 8.2 g of maleic anhydride, and 23.8 g of the above compound (3) was added from the dropping funnel over 1 hour while maintaining the flask at 40 ° C. or lower. .
After the addition, stirring was continued for 3 hours while maintaining the flask at 40 ° C. or lower to obtain a reaction product. When the reaction product was identified by 1 H-NMR, 13 C-NMR, and GC-MS, it was Compound (2). The reaction solution had a non-volatile content of 46%, volatile content of methyl isobutyl ketone, and the reaction product yield was 23 g, which was 98% of the theoretical yield.

実施例3
実施例1の無水マレイン酸8.2gの代わりに3,4,5,6−テトラヒドロ無水フタル酸12.8gを用いて、実施例1と同様にして反応生成物を得た。反応生成物の同定をH−NMR、13C−NMR、GC−MSにより行ったところ、以下の化合物(4) であった。反応液は不揮発分50%で、揮発分としてはシクロヘキサノンが含まれており、反応生成物収量は28gで理論収率の98%であった。
Example 3
A reaction product was obtained in the same manner as in Example 1 except that 12.8 g of 3,4,5,6-tetrahydrophthalic anhydride was used in place of 8.2 g of maleic anhydride of Example 1. When the reaction product was identified by 1 H-NMR, 13 C-NMR, and GC-MS, the following compound (4) was obtained. The reaction solution had a non-volatile content of 50%, volatile content of cyclohexanone, and the reaction product yield was 28 g, which was 98% of the theoretical yield.

Figure 0006159238
Figure 0006159238

実施例4
実施例1の無水マレイン酸8.2gの代わりにexo−3,6−エポキシ−1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸無水物13.9gを用いて、実施例1と同様にして反応生成物を得た。反応生成物の同定をH−NMR、13C−NMR、GC−MSにより行ったところ、以下の化合物(5)であった。反応液は不揮発分50%で、揮発分としてはシクロヘキサノンが含まれており、反応生成物収量は28gで理論収率の97%であった。
Example 4
In the same manner as in Example 1 except that 13.9 g of exo-3,6-epoxy-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride was used in place of 8.2 g of maleic anhydride of Example 1. I got a thing. When the reaction product was identified by 1 H-NMR, 13 C-NMR, and GC-MS, the following compound (5) was obtained. The reaction solution had a non-volatile content of 50%, volatile content of cyclohexanone, and the reaction product yield was 28 g, which was 97% of the theoretical yield.

Figure 0006159238
Figure 0006159238

実施例5
撹拌装置、温度センサー、ディーン・スターク・トラップ、滴下漏斗、冷却管を備え付けた500mL4つ口フラスコに、シクロヘキサノン175gとキシレン102gを投入し、撹拌しながら窒素流通下で150℃に昇温した。110℃を超えたところでフラスコ内部で乾留がかかり始め、ディーン・スターク・トラップの塔頂部温度が100℃を超えないように昇温速度を制御して系内の水分とキシレンの共沸成分をディーン・スターク・トラップに回収した。次に150℃のまま反応液温度を維持しながら3−アミノプロピルトリエトキシシラン233gを1時間かけて滴下漏斗から投入した。この間、副生物である水とキシレンとを共沸によりディーン・スターク・トラップに回収し、滴下投入終了後も引き続き共沸が終わるまで6時間かけて150℃で撹拌を続けた。その後、フラスコ内部温度を保持して撹拌しながら2.6KPaまで減圧にして揮発分を回収し、化合物(1)を得た。化合物の同定はH−NMR、13C−NMR、GC−MSにより行った。収量は233gで理論収率の98%であった。
Example 5
To a 500 mL four-necked flask equipped with a stirrer, temperature sensor, Dean-Stark trap, dropping funnel, and condenser tube, 175 g of cyclohexanone and 102 g of xylene were added, and the temperature was raised to 150 ° C. under nitrogen flow while stirring. When the temperature exceeds 110 ° C, dry distillation begins inside the flask, and the temperature rise rate is controlled so that the Dean-Stark trap top temperature does not exceed 100 ° C.・ Recovered in Stark trap. Next, 233 g of 3-aminopropyltriethoxysilane was added from the dropping funnel over 1 hour while maintaining the temperature of the reaction solution at 150 ° C. During this time, water and xylene as by-products were collected in the Dean-Stark trap by azeotropy, and stirring was continued at 150 ° C. for 6 hours until the azeotropy was completed after completion of the dropwise addition. Thereafter, while maintaining the temperature inside the flask, the pressure was reduced to 2.6 KPa while stirring, and the volatile matter was recovered to obtain Compound (1). The compound was identified by 1 H-NMR, 13 C-NMR, and GC-MS. The yield was 233 g, which was 98% of the theoretical yield.

続いて撹拌装置、温度センサー、ディーン・スターク・トラップ、滴下漏斗、冷却管を備え付けた100mL4つ口フラスコにN,N’−ジメチルアセトアミド60mLを投入し、150℃で乾留をかけながら撹拌を続けて水分をディーン・スターク・トラップに回収したのち、室温まで冷却して1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物11.2gを溶解し、フラスコを40℃以下に保持しながら上記化合物(1)23.8gを滴下漏斗から1時間かけて投入した。
投入後フラスコを40℃以下に保持したまま更に3時間撹拌を続けて、反応生成物を得た。反応生成物の同定をH−NMR、13C−NMR、GC−MSにより行ったところ、以下の化合物(6)であった。反応液は不揮発分26%で、揮発分としてはシクロヘキサノンとN,N’−ジメチルアセトアミドが含まれており、反応生成物収量は25gで理論収率の98%であった。
Subsequently, 60 mL of N, N′-dimethylacetamide was introduced into a 100 mL four-necked flask equipped with a stirrer, temperature sensor, Dean Stark trap, dropping funnel, and condenser, and stirring was continued while dry distillation at 150 ° C. After collecting the water in a Dean-Stark trap, the mixture was cooled to room temperature to dissolve 11.2 g of 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, and the above compound was maintained while maintaining the flask at 40 ° C. or lower. (1) 23.8 g was charged from the dropping funnel over 1 hour.
After the addition, stirring was continued for 3 hours while maintaining the flask at 40 ° C. or lower to obtain a reaction product. When the reaction product was identified by 1 H-NMR, 13 C-NMR, and GC-MS, the following compound (6) was obtained. The reaction solution had a nonvolatile content of 26% and contained volatile components of cyclohexanone and N, N′-dimethylacetamide. The yield of the reaction product was 25 g, which was 98% of the theoretical yield.

Figure 0006159238
Figure 0006159238

実施例6
実施例5のN,N’−ジメチルアセトアミドの代わりにN−メチルピロリドンを用い、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸2無水物11.2gの代わりに3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸2無水物16.4gを用いた。反応生成物の同定をH−NMR、13C−NMR、GC−MSにより行ったところ、以下の化合物(7)であった。反応液は不揮発分30%で、揮発分としてはシクロヘキサノンとN,N’−ジメチルアセトアミドが含まれており、反応生成物収量は29gで理論収率の96%であった。
Example 6
N-methylpyrrolidone was used in place of N, N′-dimethylacetamide in Example 5, and 3,4,9,10- in place of 11.2 g of 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride 16.4 g of perylenetetracarboxylic dianhydride was used. When the reaction product was identified by 1 H-NMR, 13 C-NMR, and GC-MS, the following compound (7) was obtained. The reaction solution had a nonvolatile content of 30% and contained volatile components of cyclohexanone and N, N′-dimethylacetamide. The yield of the reaction product was 29 g, which was 96% of the theoretical yield.

Figure 0006159238
Figure 0006159238

比較例1
撹拌装置、温度センサー、ディーン・スターク・トラップ、滴下漏斗、冷却管を備え付けた500mL4つ口フラスコに、35.2gの無水マレイン酸と58gの塩化メチレンを加えて一旦60℃に加温して均一な溶液にしたのち室温に冷却し、反応液温度を25℃に維持しながら3−アミノプロピルトリエトキシシラン79.6gを1時間かけて滴下漏斗から投入し、更にトリエチルアミン73gを反応液中に一括投入した。引き続き反応液温度を25℃に維持しながら77.7gのトリメチルシリルクロライドを1時間かけて滴下漏斗から投入し、投入終了後に300gの塩化メチレンを加えて一晩放置した。反応液から白色の沈殿物をろ過によって取り除き、ロータリーエバポレーターで濾液から塩化メチレンを留去したところ、高粘度流体の最終生成物を得た。H−NMR、13C−NMR、GC−MSにより同定したところ、化合物(2)と下記化合物(8)との混合物で、混合比は65/35であった。
Comparative Example 1
To a 500 mL four-necked flask equipped with a stirrer, temperature sensor, Dean-Stark trap, dropping funnel, and condenser, add 35.2 g of maleic anhydride and 58 g of methylene chloride, and warm to 60 ° C to homogeneity. The solution was cooled to room temperature, and 79.6 g of 3-aminopropyltriethoxysilane was added from the dropping funnel over 1 hour while maintaining the reaction temperature at 25 ° C., and 73 g of triethylamine was added all at once to the reaction solution. I put it in. Subsequently, while maintaining the reaction liquid temperature at 25 ° C., 77.7 g of trimethylsilyl chloride was added from the dropping funnel over 1 hour, and after completion of the addition, 300 g of methylene chloride was added and left overnight. A white precipitate was removed from the reaction solution by filtration, and methylene chloride was distilled off from the filtrate with a rotary evaporator to obtain a final product of a highly viscous fluid. When identified by 1 H-NMR, 13 C-NMR, and GC-MS, it was a mixture of the compound (2) and the following compound (8), and the mixing ratio was 65/35.

Figure 0006159238
Figure 0006159238

比較例2
撹拌装置、温度センサー、滴下漏斗、冷却管を備え付けた500mL4つ口フラスコに、トルエン250mLと無水マレイン酸49.1gと3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン123.6gとトリブチルアミン0.92gを加え、90℃で5時間撹拌を続けたところ反応液がゲル化して、目的生成物を得ることができなかった。
Comparative Example 2
To a 500 mL four-necked flask equipped with a stirrer, a temperature sensor, a dropping funnel, and a condenser tube, 250 mL of toluene, 49.1 g of maleic anhydride, 123.6 g of 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, and 0.92 g of tributylamine were added. When stirring was continued at 5 ° C. for 5 hours, the reaction solution gelled and the desired product could not be obtained.

Claims (4)

アミン化合物からイミド化合物を製造する方法であって、
該製造方法は、下記式(1);
R−NH (1)
(式中、Rは、アルコキシシリル基を有する1価の有機基を表す。)で表されるアミン化合物に、ケトン化合物を反応させる第1工程と、
該第1工程で得られた化合物にカルボン酸無水物を反応させる第2工程とを含むことを特徴とするイミド化合物の製造方法。
A method for producing an imide compound from an amine compound,
The production method comprises the following formula (1);
R-NH 2 (1)
(Wherein R represents a monovalent organic group having an alkoxysilyl group ), a first step of reacting a ketone compound with an amine compound represented by:
And a second step of reacting the compound obtained in the first step with a carboxylic acid anhydride.
前記第2工程を60℃以下の温度で行うことを特徴とする請求項1に記載のイミド化合物の製造方法。The method for producing an imide compound according to claim 1, wherein the second step is performed at a temperature of 60 ° C. or less. 前記ケトン化合物は、前記第1工程及び/又は第2工程の反応の溶媒としても用いられることを特徴とする請求項1又は2に記載のイミド化合物の製造方法。 The method for producing an imide compound according to claim 1 or 2 , wherein the ketone compound is also used as a solvent for the reaction in the first step and / or the second step. 前記カルボン酸無水物は、無水マレイン酸であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のイミド化合物の製造方法。 The method for producing an imide compound according to any one of claims 1 to 3, wherein the carboxylic acid anhydride is maleic anhydride.
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