JPH0225902B2 - - Google Patents
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Landscapes
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
Description
この発明は芳香族エーテルイミドの製造に関
し、より詳細には、該製造において用いる改良さ
れた相転移(相間移動)触媒に関する。 芳香族エーテルイミドは既知の種類の化合物で
ある。また、2,2−ビス[4−(3,4−ジカ
ルボキシフエノキシ)フエニル]プロパンビス−
N−メチルイミドのような種類の芳香族エーテル
ビスイミドは二無水物に変えられ、次いでジアミ
ンと反応してポリエーテルイミドとなることも知
られている。1983年6月20日出願の係属中の米国
特許出願第505636号に開示され、請求されている
ように、ある種のビスイミドがジアミンと直接反
応してポリエーテルイミドを生ずることもでき
る。類似のモノイミド及び相当する一無水物を、
例えばポリエーテルイミドの末端封鎖又は連鎖停
止剤として用いることができる。 芳香族エーテルイミドを製造する便利な方法
は、置換基が例えばハロ又はニトロのような、置
換フタルイミドなどの置換芳香族イミドと、ヒド
ロキシ芳香族化合物のアルカリ金属塩との求核置
換反応によるものである。この反応は相転移(相
間移動)触媒の存在下、ほとんど無極性の有機溶
剤の溶液中でうまく行なわれることが多い。米国
特許第4273712号には適した反応条件及び相転移
(相間移動)触媒として種々の第四アンモニウム
及びホスホニウム塩の使用が記載されている。 置換反応において経済的に適当な時間でエーテ
ルイミドを製造するのに十分迅速に反応が進むに
は、相転移(相間移動)触媒として比較的多量の
第四アンモニウム又はホスホニウム塩を用いなけ
ればならないことが多く見出された。さらに、相
転移(相間移動)触媒の一部は通常、反応の間に
ニトロサミン副生物に変化し、この副生物は大部
分水に不溶であり、水及び/又は塩基水溶液で洗
つた後でさえもエーテルイミド生成物に残留す
る。従つて反応中比較的少ない割合で使用され、
ニトロサミンを生じないかあるいは水による洗浄
工程中に容易に除去できる水溶性ニトロサミンを
生ずる相転移(相間移動)触媒を開発することは
重要である。 従つて、本発明の第1の目的は、置換芳香族イ
ミドとアルカリ金属フエノキシドの反応によつて
芳香族エーテルイミドを製造する改良された方法
を示すことである。 他の目的は、前記反応に用いられる改良された
相転移(相間移動)触媒を示すことである。 さらに他の目的は、非常に少量で使用でき、ニ
トロサミン副生物を生じないか又は生成物から容
易に除去されるニトロサミンを生じる相転移(相
間移動)触媒を示すことである。 その他の目的は一部明らかであり、一部は今後
明らかになつてくる。 最も広い意味で、本発明は相転移(相間移動)
触媒の存在下無極性有機溶剤中で(A)式 () R1(OM)a (式中R1は約6〜30個の炭素原子を含む芳香
族基であり、Mはアルカリ金属、aは1又は2で
ある) を有する少くとも1種のヒドロキシ芳香族化合物
アルカリ金属塩を(B)式 (式中Arは芳香族基、R2は水素又は約1〜13
個の炭素原子を有する炭化水素主体の基、X1は
ハロ又はニトロである) を有する少くとも1種の置換イミドと反応させる
ことにより芳香族エーテルイミドを製造する方法
における改良方法から成り、該改良方法は相転移
(相間移動)触媒として(C)式 () (R4)kQ (R3)nQ (R4)k(X2 )
2 (式中各R3は独立に2価の炭化水素主体の基
であり、R3は全体で約4〜12個の炭素原子を有
し、各R4は独立に低級炭化水素主体の基であり、
Qはチツ素又はリンであり、X2は陰イオン形成
原子又は基であり、kは1〜3の整数であり、m
は4−kであり、各Q原子に結合したR3及びR4
基の少くとも3個は脂肪族又は脂環式である) を有する少くとも1種のビス−第四級塩を用いる
ことから成る。 この方法における反応成分Aはaが1であるか
2であるかによつてモノ又はジヒドロキシ芳香族
化合物のアルカリ金属塩の少くとも1種類であ
る。Mは任意のアルカリ金属であり、通常リチウ
ム、ナトリウム又はカリウムであり、好ましくは
ナトリウムである。 R1は約6〜30個の炭素原子を含む任意の芳香
族基である。これは炭化水素基であるか又は酸素
やイオウのような他の原子を含んでいてもよい。
1価の基(即ちaが1である化合物から誘導され
たもの)には例えばフエニル、m−トリル、p−
トリル、1−ナフチル、2−ナフチル、p−クロ
ロフエニル及び4−ブロモ−1−ナフチルがあ
る。 R1が2価の芳香族基、即ちaが2であること
が最も多い。この種類の基の例としては、レゾル
シノール、ヒドロキノン、4,4′−ジヒドロキシ
ビフエニル、4,4′−ジヒドロキシ−3,3′,
5,5′−テトラメチルビフエニル、4,4′−ジヒ
ドロキシジフエニルメタン、3,4′−ジヒドロキ
シジフエニルメタン、2,2−ビス(2−ビドロ
キシフエニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシフエニル)プロパン(以下“ビスフエノ
ールA”)、2−(3−ヒドロキシフエニル)−2−
(4−ヒドロキシフエニル)プロパン、1,1−
ビス(4−ヒドロキシフエニル)エタン、2,2
−ビス(4−ヒドロキシフエニル)ペンタン、
4,4′−ジヒドロキシベンゾフエノン、ビス(4
−ヒドロキシフエニル)エーテル、ビス(4−ヒ
ドロキシフエニル)スルフイド、ビス(4−ヒド
ロキシフエニル)スルホキシド、ビス(4−ヒド
ロキシフエニル)スルホン及び3−ヒドロキシフ
エニル−4−ヒドロキシフエニルスルホンのよう
な化合物から誘導されたものである。 R1としては以下に示す基が好ましい。 式中各R5は独立に水素またはメチルであり、
R6は1〜5個の炭素原子を含む直鎖又は枝分れ
アルキレン基であり、イソプロピリデン基である
ことが最も多く、各X3は独立に水素又はハロゲ
ン(通常塩素又は臭素)である。前記式の混合で
もよい。特に望ましくは、ビスフエノールAから
両方の水酸基を除去して誘導され、式中R6がイ
ソプロピリデンであり各X3が水素である式を
有する基である。 反応成分BにおけるArは約6〜30個の炭素原
子を有し、イミドを形成できる任意の芳香族基で
ある。一般にこれらはフタル酸や2,3−ナフタ
レンジカルボン酸のようなO−ジカルボン酸から
誘導された基であるが、しかし、1,8−ナフタ
レンジカルボン酸のような酸から誘導された基も
適している。最も好ましくはArはフタル酸から
誘導される、即ちO−フエニレン基である。その
上のX1置換基はハロ(通常フルオロ又はクロロ)
又は、好ましくはニトロである。 R2は水素又は1〜約13個の炭素原子を含む炭
化水素主体の基である。ここで用いられる“炭化
水素主体の基”は分子中の残部に炭素原子が直接
結合し、この発明主旨の範囲で炭化水素の性質が
優勢な基を意味する。このような基には次のよう
なものがある。 (1) 脂肪族[例えばメチル、n−プロピル、イソ
プロピル、n−ブチル、1−ペンチル、2−ペ
ンチル、1−ヘキシル、1−(4−デセニ
ル)]、芳香族(例えばフエニル、p−トリ
ル、1−ナフチル、2−ナフチル)、脂環式
(例えばシクロペンチル、シクロヘキシル)、芳
香族又は脂環式基置換脂肪族、脂肪族置換芳香
族等の炭化水素基、 (2) 置換炭化水素基、即ち本発明主旨内で基の優
勢な炭化水素的性質を変えない非炭化水素置換
基を含む基。当分野の技術者には適した置換基
(例えばニトロ、アルコキシ、カルボアルコキ
シ)が明らかである。 (3) ヘテロ基、即ちこの発明の主旨内で炭化水素
の性質が優勢である一方、炭素原子から成る鎖
又は環中に存在する炭素以外の原子を含む基。
適したヘテロ原子は当分野の技術者には明らか
であり、例えばチツ素、酸素及びイオウであ
る。 R2基の好ましい種類はアルキル、特に低級ア
ルキル基から成り、“低級”の語は7個以下の炭
素原子を意味する。好ましい低級アルキル基はメ
チルである。 第2の好ましい種類は電子不足基から成る。ほ
とんどの部分、これらは1又はそれ以上の強い電
子求引性置換基を含む芳香族炭化水素基及び芳香
族の性質を有する複素環式基から成る。R2がこ
のような種類の化合物は前出の米国特許出願第
505636号に開示され、請求されている。 適した芳香族炭化水素基には、ハロ、ニトロ、
ケト、カルボアルコキシ、シアノ及びパーフルオ
ロアルキルのような置換基を含むフエニル、ナフ
チルその他がある。前記電子求引性置換基の少く
とも1個は好ましくは遊離原子価結合、(即ちイ
ミドチツ素原子に結合したもの)に対しオルト又
はパラである。トリフルオロメチルフエニル基は
特に好ましい。 芳香族的性質を有する適した複素環基は、5又
は6員環及びピロールやピリジンに存在する種類
の芳香族性不飽和を有するものである。これらの
基は好ましくは1〜3個、特に1又は2個のヘテ
ロ原子を有し、その少くとも1つはチツ素であ
り、もし存在するならば、その他はチツ素又はイ
オウである。それらは通常非置換であるが置換さ
れたものでもよく、前に示されたような電子求引
性置換基で置換されてもよい。遊離原子価結合は
好ましくは、ヘテロ原子に関して2−又は4−位
である。環が1より多くのヘテロ原子を含んでい
る場合、そして特に5員環である場合、遊離原子
価結合は好ましくは前記ヘテロ原子2個の間の1
個の炭素原子にある。 5員環の複素環式基の例にはピロリル、2−チ
アゾリル、2−イミダゾリル及び2−(1,3,
4−チアジアゾリル)がある。6員環の基の例に
は2−ピリジル、3−ピリジル、4−ピリジル、
2−ピリミジル、2−ピラジル、2−(1,4−
チアゾリル)及び2−(1,3−チアゾリル)が
ある。特に好ましい複素環式基はアミノピリジル
基、特に2−ピリジル及び4−ピリジルである。 反応成分C、相転移(相間移動)触媒は、式
を有する少くとも1種のビス−第四級塩である。
その式において各R3は独立に2価の炭化水素主
体の基であり、脂肪族(通常アルキレン)、脂環
式(通常シクロアルキレン)又は芳香族基であ
り、例えばエチレン、プロピレン、トリメチレ
ン、テトラメチレン、ヘキサメチレン、オクタメ
チレン、デカメチレン、ドデカメチレン、シクロ
ヘキシレン、フエニレン、トリレン又はナフチレ
ン、又はピリジンやインデンのような化合物から
誘導された2価の複素環式基がある。R3基がア
ルキレンであることが最も多い。R3基の炭素は
すべて合わせて約4〜12個の炭素原子であり、
R3基はそれぞれ通常少くとも約4個の炭素原子
を有する。好ましくはただ1個のR3基が存在し
(即ちmは1であり、各kは3)、それが約5〜
10、最も望ましくは6個の炭素原子を含む。 各R4基は低級炭化水素主体の基である。R4基
の例にはメチル、エチル、n−プロピル、イソプ
ロピル、n−ブチル、イソブチル、n−ヘキシ
ル、n−ヘプチル、シクロペンチル、シクロヘキ
シル、メチルシクロヘキシル、フエニル、トリ
ル、2−(1,4−ジオキサニル)及び2−フリ
ルがある。好ましくはR4基はすべてアルキル、
特に4〜6個の炭素原子をもつn−アルキル基で
ある。 Qはチツ素又はリンであり、通常チツ素であ
る。X2は本発明の条件下では安定な任意の陰イ
オンであり、適した陰イオンには塩化物、臭化
物、硫酸塩、p−トルエンスルホン酸塩、及びメ
タンスルホン酸塩イオンがある。後で述べるよう
に、反応成分Cの製造の際、臭化物試薬が容易に
利用でき、特に適しているため、X2は通常臭化
物イオンである。 整数kの値は1〜3であり、mの値は4−kで
ある。各kが3であり、mが1であることが最も
多い。 この発明によると、R3及びR4基は各Q原子に
結合した少くとも3個が脂肪族又は脂環式(脂肪
族が最も多い)であるように選ばれる。このよう
に、1個以下の上記基が芳香族又は複素環式であ
る。最も好ましい化合物では、R3及びR4基はす
べて脂肪族である。 反応成分Cとして用いられるビス−第四級塩の
例としては、R3がトリメチレンからドデカメチ
レンまでのポリメチレン鎖であり、各R4がn−
ブチル又はn−ヘキシルであり、Qがチツ素であ
り、X2が臭化物イオン、各kが2、mが2であ
る化合物、各R3がエチレンで、R4がn−ブチル、
Qがチツ素、X2が臭化物イオン、各kが1、m
が3である化合物、及びR3がヘキサメチレン、
各R4がn−ブチル、Qがリン、X2が臭化物イオ
ン、各kが3、mが1である化合物がある。その
他の適した化合物は当分野の技術者にとつて容易
にわかるだろう。好ましい化合物はビス(トリ−
n−ブチル)−1,6−ヘキシレンジアンモニウ
ム=ジブロミドである。 反応成分Cとして有用なビス−第四級塩は、典
型的には適した第三級アミン又は第三級ホスフイ
ンとカルボニウムイオン生成化合物との反応によ
り、既知の方法で製造される。ビス−カルボニウ
ムイオン生成化合物、典型的には二塩化、二臭
化、ビス−メタンスルホン酸アルキレン等を第三
級モノアミン又はモノホスフインと反応させるの
が通常最も便利である。しかし、ジアミン又はジ
ホスフインもまた、臭化アルキルのようなモノ−
カルボニウムイオン生成化合物と反応でき、この
経路はmが1より大きい場合、例えば1,4−ジ
アザビシクロ[2.2.2]オクタン(トリエチレン
ジアミン)から誘導されたビス−第四級塩の製造
に好ましいことが多い。 本発明によると通常、反応成分AとBの間の反
応は約25〜150℃、好ましくは約100〜120℃の範
囲の温度でベンゼン、トルエン、キシレン、クロ
ロベンゼン、0−ジクロロベンゼン、テトラヒド
ロフラン、アセトニトリル、オクタン等のような
無極性有機溶剤中で行なわれる。2つの反応成分
はおよそ当量ずつ用いるのが好ましく、どちらか
をわずかに過剰(普通約5モルパーセント以下)
用いることも含まれる。 反応成分Cは反応混合物中に、通常では反応成
分A1当量につき約0.005〜2.0当量存在する。(こ
の発明の目的にとつては、反応成分Aの当量はA
に存在する芳香族水酸基の数で割つた分子量であ
り、反応成分Cの当量はその分子量の半分であ
る)しかし、反応成分A1当量につき相転移触媒
を約0.2当量より多く用いる必要はほとんどない。
本発明の特徴は、反応成分Cが非常に少量用いら
れ、その好ましい濃度範囲は反応成分A1当量に
対して約0.005〜0.04当量であることである。 また、(A)少くとも1種のヒドロキシ芳香族化合
物アルカリ金属塩(B)少くとも1種の置換イミド及
び(C)少くとも1種のビス−第四級塩から成る組成
物であつて、すべて前記定義の通りであり、好ま
しくは前記割合である組成物もまた本発明の一部
とする。この組成物は前記反応による芳香族エー
テルイミドへの変換にとつて有用である。 この発明の方法は下記の実施例7によつて説明
される。 反応成分Cとして有用なビス−第四級塩の製造
を次の参考例で説明する。 参考例 1 アセトリトリル63ml中の1,4−ジブロモブタ
ン21.6g(0.1モル)及びトリ−n−ブチルアミ
ン37g(0.2モル)溶液を還流しながら16時間加
熱する。揮発物を蒸留により除去し、油状残留物
を0−ジクロロベンゼンから再結晶させる。生成
物は融点151℃の望ましいビス(トリ−n−ブチ
ル)−1,4−ブチレンジアンモニウム=ジブロ
ミドである。 参考例 2 1,4−ジブロモブタンを1,10−ジブロモデ
カン0.05モルに変え、トリ−n−ブチルアミンを
0.1モル用いて参考例1の操作をくり返す。油状
残留物は望ましいビス(トリ−n−ブチル)−1,
10−デシレンジアンモニウム=ジブロミドであ
る。 参考例 3 参考例2の操作に従い、トリ−n−ヘキシルア
ミンを1,10−ジブロモデカンと反応させてビス
(トリ−n−ヘキシル)−1,10−デシレンジアン
モニウム=ジブロミドを製造する。 参考例 4 1,6−ジブロモヘキサン11.95g(0.048モ
ル)、トリ−n−ブチルアミン18.05g(0.0975モ
ル)及びアセトニトリル30gの混合物を還流しな
がら24時間加熱し、その後揮発物を真空ストリツ
ピングにより除去する。トルエン25mlを加え、混
合物を結晶状生成物が分離するまで冷却する。結
晶をろ過し、ペンタンで2度洗い、乾燥する。生
成物は望ましいビス(トリ−n−ブチル)−1,
6−ヘキシレンジアンモニウム=ジブロミドであ
る。 参考例 5 参考例1の操作に従い、1,4−ジアザビシク
ロ[2.2.2]オクタン0.1モルを臭化n−ブチル0.2
モルと反応させる。生成物は望ましいN,N′−
ジ−n−ブチル−1,4−ジアザビシクロ
[2.2.2]オクタン=ジブロミドである。 参考例 6 アセトニトリル35g中のトリ−n−ブチルホス
フイン20.23g(0.1モル)及び1,6−ジブロモ
ヘキサン12.2g(0.05モル)溶液を還流しながら
24時間加熱する。揮発性物質を真空蒸発によつて
除去し、固形生成物、望ましいビス(トリ−n−
ブチル)−1,6−ヘキシレンホスホニウム=ジ
ブロミドをペンタンでスラリー化し、ろ過し、ペ
ンタンで洗浄し、真空下で乾燥する。 実施例 7 相転移(相間移動)触媒として下記の表に記載
した4種類のビス−第四級塩を種々の量でのビス
フエノールAのナトリウム塩1.5g(0.0055モ
ル)、4−ニトロ−N−メチルフタルイミド2.27
g(0.011モル)、トルエン5.7g及びO−テルフ
エニル(内部標準として用いる)0.31gの混合物
に加える。混合物を加熱して還流させ、周期的に
試料を取り、液体クロマトグラフ法によつて、反
応の進行及び2,2−ビス[4−(3,4−ジカ
ルボキシフエノキシ)フエニル]プロパンビスN
−メチルイミドの生成を追跡した。結果を以下の
表に示す。 なお、表中、ビス−第四級塩の種類を特定する
のに、その製造法を説明した参考例の番号を記載
する。
し、より詳細には、該製造において用いる改良さ
れた相転移(相間移動)触媒に関する。 芳香族エーテルイミドは既知の種類の化合物で
ある。また、2,2−ビス[4−(3,4−ジカ
ルボキシフエノキシ)フエニル]プロパンビス−
N−メチルイミドのような種類の芳香族エーテル
ビスイミドは二無水物に変えられ、次いでジアミ
ンと反応してポリエーテルイミドとなることも知
られている。1983年6月20日出願の係属中の米国
特許出願第505636号に開示され、請求されている
ように、ある種のビスイミドがジアミンと直接反
応してポリエーテルイミドを生ずることもでき
る。類似のモノイミド及び相当する一無水物を、
例えばポリエーテルイミドの末端封鎖又は連鎖停
止剤として用いることができる。 芳香族エーテルイミドを製造する便利な方法
は、置換基が例えばハロ又はニトロのような、置
換フタルイミドなどの置換芳香族イミドと、ヒド
ロキシ芳香族化合物のアルカリ金属塩との求核置
換反応によるものである。この反応は相転移(相
間移動)触媒の存在下、ほとんど無極性の有機溶
剤の溶液中でうまく行なわれることが多い。米国
特許第4273712号には適した反応条件及び相転移
(相間移動)触媒として種々の第四アンモニウム
及びホスホニウム塩の使用が記載されている。 置換反応において経済的に適当な時間でエーテ
ルイミドを製造するのに十分迅速に反応が進むに
は、相転移(相間移動)触媒として比較的多量の
第四アンモニウム又はホスホニウム塩を用いなけ
ればならないことが多く見出された。さらに、相
転移(相間移動)触媒の一部は通常、反応の間に
ニトロサミン副生物に変化し、この副生物は大部
分水に不溶であり、水及び/又は塩基水溶液で洗
つた後でさえもエーテルイミド生成物に残留す
る。従つて反応中比較的少ない割合で使用され、
ニトロサミンを生じないかあるいは水による洗浄
工程中に容易に除去できる水溶性ニトロサミンを
生ずる相転移(相間移動)触媒を開発することは
重要である。 従つて、本発明の第1の目的は、置換芳香族イ
ミドとアルカリ金属フエノキシドの反応によつて
芳香族エーテルイミドを製造する改良された方法
を示すことである。 他の目的は、前記反応に用いられる改良された
相転移(相間移動)触媒を示すことである。 さらに他の目的は、非常に少量で使用でき、ニ
トロサミン副生物を生じないか又は生成物から容
易に除去されるニトロサミンを生じる相転移(相
間移動)触媒を示すことである。 その他の目的は一部明らかであり、一部は今後
明らかになつてくる。 最も広い意味で、本発明は相転移(相間移動)
触媒の存在下無極性有機溶剤中で(A)式 () R1(OM)a (式中R1は約6〜30個の炭素原子を含む芳香
族基であり、Mはアルカリ金属、aは1又は2で
ある) を有する少くとも1種のヒドロキシ芳香族化合物
アルカリ金属塩を(B)式 (式中Arは芳香族基、R2は水素又は約1〜13
個の炭素原子を有する炭化水素主体の基、X1は
ハロ又はニトロである) を有する少くとも1種の置換イミドと反応させる
ことにより芳香族エーテルイミドを製造する方法
における改良方法から成り、該改良方法は相転移
(相間移動)触媒として(C)式 () (R4)kQ (R3)nQ (R4)k(X2 )
2 (式中各R3は独立に2価の炭化水素主体の基
であり、R3は全体で約4〜12個の炭素原子を有
し、各R4は独立に低級炭化水素主体の基であり、
Qはチツ素又はリンであり、X2は陰イオン形成
原子又は基であり、kは1〜3の整数であり、m
は4−kであり、各Q原子に結合したR3及びR4
基の少くとも3個は脂肪族又は脂環式である) を有する少くとも1種のビス−第四級塩を用いる
ことから成る。 この方法における反応成分Aはaが1であるか
2であるかによつてモノ又はジヒドロキシ芳香族
化合物のアルカリ金属塩の少くとも1種類であ
る。Mは任意のアルカリ金属であり、通常リチウ
ム、ナトリウム又はカリウムであり、好ましくは
ナトリウムである。 R1は約6〜30個の炭素原子を含む任意の芳香
族基である。これは炭化水素基であるか又は酸素
やイオウのような他の原子を含んでいてもよい。
1価の基(即ちaが1である化合物から誘導され
たもの)には例えばフエニル、m−トリル、p−
トリル、1−ナフチル、2−ナフチル、p−クロ
ロフエニル及び4−ブロモ−1−ナフチルがあ
る。 R1が2価の芳香族基、即ちaが2であること
が最も多い。この種類の基の例としては、レゾル
シノール、ヒドロキノン、4,4′−ジヒドロキシ
ビフエニル、4,4′−ジヒドロキシ−3,3′,
5,5′−テトラメチルビフエニル、4,4′−ジヒ
ドロキシジフエニルメタン、3,4′−ジヒドロキ
シジフエニルメタン、2,2−ビス(2−ビドロ
キシフエニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシフエニル)プロパン(以下“ビスフエノ
ールA”)、2−(3−ヒドロキシフエニル)−2−
(4−ヒドロキシフエニル)プロパン、1,1−
ビス(4−ヒドロキシフエニル)エタン、2,2
−ビス(4−ヒドロキシフエニル)ペンタン、
4,4′−ジヒドロキシベンゾフエノン、ビス(4
−ヒドロキシフエニル)エーテル、ビス(4−ヒ
ドロキシフエニル)スルフイド、ビス(4−ヒド
ロキシフエニル)スルホキシド、ビス(4−ヒド
ロキシフエニル)スルホン及び3−ヒドロキシフ
エニル−4−ヒドロキシフエニルスルホンのよう
な化合物から誘導されたものである。 R1としては以下に示す基が好ましい。 式中各R5は独立に水素またはメチルであり、
R6は1〜5個の炭素原子を含む直鎖又は枝分れ
アルキレン基であり、イソプロピリデン基である
ことが最も多く、各X3は独立に水素又はハロゲ
ン(通常塩素又は臭素)である。前記式の混合で
もよい。特に望ましくは、ビスフエノールAから
両方の水酸基を除去して誘導され、式中R6がイ
ソプロピリデンであり各X3が水素である式を
有する基である。 反応成分BにおけるArは約6〜30個の炭素原
子を有し、イミドを形成できる任意の芳香族基で
ある。一般にこれらはフタル酸や2,3−ナフタ
レンジカルボン酸のようなO−ジカルボン酸から
誘導された基であるが、しかし、1,8−ナフタ
レンジカルボン酸のような酸から誘導された基も
適している。最も好ましくはArはフタル酸から
誘導される、即ちO−フエニレン基である。その
上のX1置換基はハロ(通常フルオロ又はクロロ)
又は、好ましくはニトロである。 R2は水素又は1〜約13個の炭素原子を含む炭
化水素主体の基である。ここで用いられる“炭化
水素主体の基”は分子中の残部に炭素原子が直接
結合し、この発明主旨の範囲で炭化水素の性質が
優勢な基を意味する。このような基には次のよう
なものがある。 (1) 脂肪族[例えばメチル、n−プロピル、イソ
プロピル、n−ブチル、1−ペンチル、2−ペ
ンチル、1−ヘキシル、1−(4−デセニ
ル)]、芳香族(例えばフエニル、p−トリ
ル、1−ナフチル、2−ナフチル)、脂環式
(例えばシクロペンチル、シクロヘキシル)、芳
香族又は脂環式基置換脂肪族、脂肪族置換芳香
族等の炭化水素基、 (2) 置換炭化水素基、即ち本発明主旨内で基の優
勢な炭化水素的性質を変えない非炭化水素置換
基を含む基。当分野の技術者には適した置換基
(例えばニトロ、アルコキシ、カルボアルコキ
シ)が明らかである。 (3) ヘテロ基、即ちこの発明の主旨内で炭化水素
の性質が優勢である一方、炭素原子から成る鎖
又は環中に存在する炭素以外の原子を含む基。
適したヘテロ原子は当分野の技術者には明らか
であり、例えばチツ素、酸素及びイオウであ
る。 R2基の好ましい種類はアルキル、特に低級ア
ルキル基から成り、“低級”の語は7個以下の炭
素原子を意味する。好ましい低級アルキル基はメ
チルである。 第2の好ましい種類は電子不足基から成る。ほ
とんどの部分、これらは1又はそれ以上の強い電
子求引性置換基を含む芳香族炭化水素基及び芳香
族の性質を有する複素環式基から成る。R2がこ
のような種類の化合物は前出の米国特許出願第
505636号に開示され、請求されている。 適した芳香族炭化水素基には、ハロ、ニトロ、
ケト、カルボアルコキシ、シアノ及びパーフルオ
ロアルキルのような置換基を含むフエニル、ナフ
チルその他がある。前記電子求引性置換基の少く
とも1個は好ましくは遊離原子価結合、(即ちイ
ミドチツ素原子に結合したもの)に対しオルト又
はパラである。トリフルオロメチルフエニル基は
特に好ましい。 芳香族的性質を有する適した複素環基は、5又
は6員環及びピロールやピリジンに存在する種類
の芳香族性不飽和を有するものである。これらの
基は好ましくは1〜3個、特に1又は2個のヘテ
ロ原子を有し、その少くとも1つはチツ素であ
り、もし存在するならば、その他はチツ素又はイ
オウである。それらは通常非置換であるが置換さ
れたものでもよく、前に示されたような電子求引
性置換基で置換されてもよい。遊離原子価結合は
好ましくは、ヘテロ原子に関して2−又は4−位
である。環が1より多くのヘテロ原子を含んでい
る場合、そして特に5員環である場合、遊離原子
価結合は好ましくは前記ヘテロ原子2個の間の1
個の炭素原子にある。 5員環の複素環式基の例にはピロリル、2−チ
アゾリル、2−イミダゾリル及び2−(1,3,
4−チアジアゾリル)がある。6員環の基の例に
は2−ピリジル、3−ピリジル、4−ピリジル、
2−ピリミジル、2−ピラジル、2−(1,4−
チアゾリル)及び2−(1,3−チアゾリル)が
ある。特に好ましい複素環式基はアミノピリジル
基、特に2−ピリジル及び4−ピリジルである。 反応成分C、相転移(相間移動)触媒は、式
を有する少くとも1種のビス−第四級塩である。
その式において各R3は独立に2価の炭化水素主
体の基であり、脂肪族(通常アルキレン)、脂環
式(通常シクロアルキレン)又は芳香族基であ
り、例えばエチレン、プロピレン、トリメチレ
ン、テトラメチレン、ヘキサメチレン、オクタメ
チレン、デカメチレン、ドデカメチレン、シクロ
ヘキシレン、フエニレン、トリレン又はナフチレ
ン、又はピリジンやインデンのような化合物から
誘導された2価の複素環式基がある。R3基がア
ルキレンであることが最も多い。R3基の炭素は
すべて合わせて約4〜12個の炭素原子であり、
R3基はそれぞれ通常少くとも約4個の炭素原子
を有する。好ましくはただ1個のR3基が存在し
(即ちmは1であり、各kは3)、それが約5〜
10、最も望ましくは6個の炭素原子を含む。 各R4基は低級炭化水素主体の基である。R4基
の例にはメチル、エチル、n−プロピル、イソプ
ロピル、n−ブチル、イソブチル、n−ヘキシ
ル、n−ヘプチル、シクロペンチル、シクロヘキ
シル、メチルシクロヘキシル、フエニル、トリ
ル、2−(1,4−ジオキサニル)及び2−フリ
ルがある。好ましくはR4基はすべてアルキル、
特に4〜6個の炭素原子をもつn−アルキル基で
ある。 Qはチツ素又はリンであり、通常チツ素であ
る。X2は本発明の条件下では安定な任意の陰イ
オンであり、適した陰イオンには塩化物、臭化
物、硫酸塩、p−トルエンスルホン酸塩、及びメ
タンスルホン酸塩イオンがある。後で述べるよう
に、反応成分Cの製造の際、臭化物試薬が容易に
利用でき、特に適しているため、X2は通常臭化
物イオンである。 整数kの値は1〜3であり、mの値は4−kで
ある。各kが3であり、mが1であることが最も
多い。 この発明によると、R3及びR4基は各Q原子に
結合した少くとも3個が脂肪族又は脂環式(脂肪
族が最も多い)であるように選ばれる。このよう
に、1個以下の上記基が芳香族又は複素環式であ
る。最も好ましい化合物では、R3及びR4基はす
べて脂肪族である。 反応成分Cとして用いられるビス−第四級塩の
例としては、R3がトリメチレンからドデカメチ
レンまでのポリメチレン鎖であり、各R4がn−
ブチル又はn−ヘキシルであり、Qがチツ素であ
り、X2が臭化物イオン、各kが2、mが2であ
る化合物、各R3がエチレンで、R4がn−ブチル、
Qがチツ素、X2が臭化物イオン、各kが1、m
が3である化合物、及びR3がヘキサメチレン、
各R4がn−ブチル、Qがリン、X2が臭化物イオ
ン、各kが3、mが1である化合物がある。その
他の適した化合物は当分野の技術者にとつて容易
にわかるだろう。好ましい化合物はビス(トリ−
n−ブチル)−1,6−ヘキシレンジアンモニウ
ム=ジブロミドである。 反応成分Cとして有用なビス−第四級塩は、典
型的には適した第三級アミン又は第三級ホスフイ
ンとカルボニウムイオン生成化合物との反応によ
り、既知の方法で製造される。ビス−カルボニウ
ムイオン生成化合物、典型的には二塩化、二臭
化、ビス−メタンスルホン酸アルキレン等を第三
級モノアミン又はモノホスフインと反応させるの
が通常最も便利である。しかし、ジアミン又はジ
ホスフインもまた、臭化アルキルのようなモノ−
カルボニウムイオン生成化合物と反応でき、この
経路はmが1より大きい場合、例えば1,4−ジ
アザビシクロ[2.2.2]オクタン(トリエチレン
ジアミン)から誘導されたビス−第四級塩の製造
に好ましいことが多い。 本発明によると通常、反応成分AとBの間の反
応は約25〜150℃、好ましくは約100〜120℃の範
囲の温度でベンゼン、トルエン、キシレン、クロ
ロベンゼン、0−ジクロロベンゼン、テトラヒド
ロフラン、アセトニトリル、オクタン等のような
無極性有機溶剤中で行なわれる。2つの反応成分
はおよそ当量ずつ用いるのが好ましく、どちらか
をわずかに過剰(普通約5モルパーセント以下)
用いることも含まれる。 反応成分Cは反応混合物中に、通常では反応成
分A1当量につき約0.005〜2.0当量存在する。(こ
の発明の目的にとつては、反応成分Aの当量はA
に存在する芳香族水酸基の数で割つた分子量であ
り、反応成分Cの当量はその分子量の半分であ
る)しかし、反応成分A1当量につき相転移触媒
を約0.2当量より多く用いる必要はほとんどない。
本発明の特徴は、反応成分Cが非常に少量用いら
れ、その好ましい濃度範囲は反応成分A1当量に
対して約0.005〜0.04当量であることである。 また、(A)少くとも1種のヒドロキシ芳香族化合
物アルカリ金属塩(B)少くとも1種の置換イミド及
び(C)少くとも1種のビス−第四級塩から成る組成
物であつて、すべて前記定義の通りであり、好ま
しくは前記割合である組成物もまた本発明の一部
とする。この組成物は前記反応による芳香族エー
テルイミドへの変換にとつて有用である。 この発明の方法は下記の実施例7によつて説明
される。 反応成分Cとして有用なビス−第四級塩の製造
を次の参考例で説明する。 参考例 1 アセトリトリル63ml中の1,4−ジブロモブタ
ン21.6g(0.1モル)及びトリ−n−ブチルアミ
ン37g(0.2モル)溶液を還流しながら16時間加
熱する。揮発物を蒸留により除去し、油状残留物
を0−ジクロロベンゼンから再結晶させる。生成
物は融点151℃の望ましいビス(トリ−n−ブチ
ル)−1,4−ブチレンジアンモニウム=ジブロ
ミドである。 参考例 2 1,4−ジブロモブタンを1,10−ジブロモデ
カン0.05モルに変え、トリ−n−ブチルアミンを
0.1モル用いて参考例1の操作をくり返す。油状
残留物は望ましいビス(トリ−n−ブチル)−1,
10−デシレンジアンモニウム=ジブロミドであ
る。 参考例 3 参考例2の操作に従い、トリ−n−ヘキシルア
ミンを1,10−ジブロモデカンと反応させてビス
(トリ−n−ヘキシル)−1,10−デシレンジアン
モニウム=ジブロミドを製造する。 参考例 4 1,6−ジブロモヘキサン11.95g(0.048モ
ル)、トリ−n−ブチルアミン18.05g(0.0975モ
ル)及びアセトニトリル30gの混合物を還流しな
がら24時間加熱し、その後揮発物を真空ストリツ
ピングにより除去する。トルエン25mlを加え、混
合物を結晶状生成物が分離するまで冷却する。結
晶をろ過し、ペンタンで2度洗い、乾燥する。生
成物は望ましいビス(トリ−n−ブチル)−1,
6−ヘキシレンジアンモニウム=ジブロミドであ
る。 参考例 5 参考例1の操作に従い、1,4−ジアザビシク
ロ[2.2.2]オクタン0.1モルを臭化n−ブチル0.2
モルと反応させる。生成物は望ましいN,N′−
ジ−n−ブチル−1,4−ジアザビシクロ
[2.2.2]オクタン=ジブロミドである。 参考例 6 アセトニトリル35g中のトリ−n−ブチルホス
フイン20.23g(0.1モル)及び1,6−ジブロモ
ヘキサン12.2g(0.05モル)溶液を還流しながら
24時間加熱する。揮発性物質を真空蒸発によつて
除去し、固形生成物、望ましいビス(トリ−n−
ブチル)−1,6−ヘキシレンホスホニウム=ジ
ブロミドをペンタンでスラリー化し、ろ過し、ペ
ンタンで洗浄し、真空下で乾燥する。 実施例 7 相転移(相間移動)触媒として下記の表に記載
した4種類のビス−第四級塩を種々の量でのビス
フエノールAのナトリウム塩1.5g(0.0055モ
ル)、4−ニトロ−N−メチルフタルイミド2.27
g(0.011モル)、トルエン5.7g及びO−テルフ
エニル(内部標準として用いる)0.31gの混合物
に加える。混合物を加熱して還流させ、周期的に
試料を取り、液体クロマトグラフ法によつて、反
応の進行及び2,2−ビス[4−(3,4−ジカ
ルボキシフエノキシ)フエニル]プロパンビスN
−メチルイミドの生成を追跡した。結果を以下の
表に示す。 なお、表中、ビス−第四級塩の種類を特定する
のに、その製造法を説明した参考例の番号を記載
する。
【表】
表中の結果は、相転移(相間移動)触媒として
ビス−第四級塩の効果を示している。この発明の
その他の利点は質量分析法によつても反応中にニ
トロサミンが形成された証拠がみつからないこと
である。
ビス−第四級塩の効果を示している。この発明の
その他の利点は質量分析法によつても反応中にニ
トロサミンが形成された証拠がみつからないこと
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 相転移触媒の存在下、無極性溶剤中で、 (A) 式() R1(OM)a (式中R1は炭素原子6〜30を含む芳香族基、
Mはアルカリ金属、aは1又は2である) を有する少くとも1種のヒドロキシ芳香族アルカ
リ金属塩を、 (B) 式() (式中Arは芳香族基、R2は水素又は1〜13個
の炭素原子を含む炭化水素基、X1はハロ又はニ
トロである) を有する少くとも1種のイミドと反応させること
によつて芳香族エーテルイミドを製造する方法に
おいて、該相転移触媒として式() (R4)kQ (R3)nQ (R4)k(X2 )2 (式中各R3は4〜12個の炭素原子を含むアル
キレン又はシクロアルキレン基であり、R3基は
全体としても4〜12個の炭素原子を含み、R4は
1〜7個の炭素原子を含むアルキル又はシクロア
ルキル基であり、Qはチツ素又はリン、X2は陰
イオン形成原子又は基、kは1〜3の整数、そし
てmは4−k) を有する少くとも1種のビス第四級塩を用いるこ
とを特徴とする方法。 2 ヒドロキシ芳香族化合物がビスフエノールA
であり、反応成分(B)が置換フタルイミドである特
許請求の範囲第1項に記載の方法。 3 Qがチツ素である特許請求の範囲第2項に記
載の方法。 4 mが1であり、各kが3である特許請求の範
囲第3項に記載の方法。 5 R3が約5〜10個の炭素原子を含むアルキレ
ン基であり、各R4が4〜7個の炭素原子を含む
n−アルキル基である特許請求の範囲第4項に記
載の方法。 6 ビス第四級塩が反応成分(A)の1当量につき約
0.005〜0.04当量存在する特許請求の範囲第5項
に記載の方法。 7 Mがナトリウムであり、X1がニトロである
特許請求の範囲第6項に記載の方法。 8 R2が低級アルキル基である特許請求の範囲
第7項に記載の方法。 9 R2がメチルである特許請求の範囲第8項に
記載の方法。 10 ビス第四級塩がビス(トリ−n−ブチル)
−1,6−ヘキシレンジアンモニウム=ジブロミ
ドである特許請求の範囲第9項に記載の方法。 11 R2が電子の不足した基である特許請求の
範囲第7項に記載の方法。 12 ビス第四級塩がビス(トリ−n−ブチル)
−1,6−ヘキシレンジアンモニウム=ジブロミ
ドである特許請求の範囲第11項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US52761783A | 1983-08-29 | 1983-08-29 | |
US527617 | 1983-08-29 | ||
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6094953A JPS6094953A (ja) | 1985-05-28 |
JPH0225902B2 true JPH0225902B2 (ja) | 1990-06-06 |
Family
ID=24102236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59180230A Granted JPS6094953A (ja) | 1983-08-29 | 1984-08-29 | 芳香族エーテルイミド製造用相転移触媒としてのビス第四級塩 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6094953A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005047230A1 (en) * | 2003-11-13 | 2005-05-26 | The University Of Sydney | Bis-cationic compounds and use thereof |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS562963A (en) * | 1979-05-09 | 1981-01-13 | Gen Electric | Manufacture of aromatic etherimide |
JPS57176977A (en) * | 1981-04-03 | 1982-10-30 | Gen Electric | Manufacture of aromatic bis(ether phthalic acid) or anhydride of same |
-
1984
- 1984-08-29 JP JP59180230A patent/JPS6094953A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS562963A (en) * | 1979-05-09 | 1981-01-13 | Gen Electric | Manufacture of aromatic etherimide |
JPS57176977A (en) * | 1981-04-03 | 1982-10-30 | Gen Electric | Manufacture of aromatic bis(ether phthalic acid) or anhydride of same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS6094953A (ja) | 1985-05-28 |
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