JPH0319226B2 - - Google Patents

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JPH0319226B2
JPH0319226B2 JP17876786A JP17876786A JPH0319226B2 JP H0319226 B2 JPH0319226 B2 JP H0319226B2 JP 17876786 A JP17876786 A JP 17876786A JP 17876786 A JP17876786 A JP 17876786A JP H0319226 B2 JPH0319226 B2 JP H0319226B2
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JP
Japan
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reaction
acid
amine
amine salt
maleic anhydride
Prior art date
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Expired
Application number
JP17876786A
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Japanese (ja)
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JPS6335559A (en
Inventor
Juichi Kita
Tomoaki Tobo
Kentaro Sakamoto
Masao Baba
Yoichi Nakagawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
Priority to JP17876786A priority Critical patent/JPS6335559A/en
Publication of JPS6335559A publication Critical patent/JPS6335559A/en
Publication of JPH0319226B2 publication Critical patent/JPH0319226B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明はマレイミド類の製造方法に関する。詳
しく述べると、本発明は第1級アミン類と無水マ
レイン酸とを原料として用い、工業的に有利に対
応するマレイミド類を製造する方法に関し、とく
に第1級アミン類をあらかじめ有機または無機の
強酸と反応せしめてアミン塩とし、これを無水マ
レイン酸との閉環イミド化反応に供することによ
り、高い選択性で目的とするマレイミド類を取得
する方法に関する。 〔従来の技術〕 マレイミド類の製造方法については古くから研
究されている。 その中で最も一般的な方法は、マレインアミド
酸を無水酢酸のような脱水剤を用いて脱水環化せ
しめマレイミドを製造する方法であり、たとえば
米国特許第2444536号明細書にも開示されている。 即ち、無水マレイン酸とアミン化合物とを反応
させ、生成するマレインアミド酸を無水酢酸およ
び酢酸ナトリウムの存在下で、脱水閉環イミド化
させる方法である。この方法はイミド化反応に於
いて、高価な無水酢酸をマレインアミド酸に対し
当量以上必要とし、さらに、イミド化反応後の液
から生成したマレイミドを分離・回収するために
多くの水を必要とすることから酢酸を含有する大
量の廃水を処理するのに、多大の費用を要する欠
点を有する。かかる理由から、この方法は工業的
にイミド化合物を製造するには余りにも高価な方
法と言わざるをえない。 また、特開昭53−68770号公報明細書のように、
無水マレイン酸とアミン化合物とを有機溶媒中で
反応せしめ生成したマレインアミド酸を単離する
ことなしにジメチルホルムアミド、ジメチルスル
ホキシドなどの非プロトン性極性溶媒および酸触
媒の共存下で脱水閉環反応させる方法もある。し
かしながらこの方法は、高価でかつ毒性のあるジ
メチルホルムアミドなどの非プロトン性極性溶媒
を多く用いるために、マレイミドの製造コストが
高くなつてしまうこと、および反応に用いる酸触
媒の作用によりジメチルホルムアミドなどの溶媒
が変質してしまうために、損失が大きくなるこ
と、さらにこれら非プロトン性極性溶媒の沸点が
高いために製品マレイミドの中から、これら溶媒
を除去することが困難であるなどの問題を有して
おり、すぐれた方法とは言えない。 さらに、特公昭51−40078号公報明細書に開示
されているように、稀釈剤として沸点80℃以上の
たとえばトルエン、キシレン、クロルベンゼンな
どの溶媒およびクロルスルホン酸、p−トルエン
スルホン酸、ベンゼンスルホン酸、オルソリン
酸、ピロリン酸、亜リン酸などの酸触媒と共に加
熱脱水閉環させ、この時生成する水を溶媒との共
沸により系外に留去する方法もある。この方法
は、前記2つの方法に比べて無水酢酸のような高
価な脱水剤を多量に必要としないばかりでなく、
生成マレイミドの分離・回収が容量であるという
点がすぐれている。 しかしながら、この方法においてはクロルスル
ホン酸、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスル
ホン酸、オルソリン酸、ピロリン酸、亜リン酸な
どの様な高価な酸触媒を比較的多く用いている
し、しかもマレイミド類の収率も低く工業的製法
としては経済的に満足できるものではない。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このように現在存在するマレイミド類の製造方
法は多くの問題を有しており工業的に実施するに
あたりいずれも満足出来るものではない。 かくして、本発明の目的はマレイミド類を工業
的規模で生産するにあたり、安全かつ単純な方法
で高収率かつ安価に製造する方法を提供すること
にある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は長くマレイミド類の合成反応につ
いて研究を続けてきた。そして、ここに酸と第1
アミン類とから生成せしめたアミン塩と無水マレ
イン酸との反応により1段階でマレイミド類を収
率よく合成出来ることを発見し本発明を完成させ
るに至つた。 通常、公知の方法によればマレイミド類の合成
は第1アミン類と無水マレイン酸との反応により
えられるマレインアミド酸類を脱水環化させるこ
とによつて達成される。 しかしながら、マレイミド類の原料であるとこ
ろのマレインアミド酸類は熱的にきわめて不安定
であるために、マレインアミド酸類の加熱脱水時
にシス型からトランス型への転位反応が起こり易
く、フマルアミド酸類が生成することまたマレイ
ンアミド酸類の分子内脱水反応によるマレイミド
類の生成以外にも分子間でも脱水反応を起こして
マレインアミド酸類が二量化してしまうなど好ま
しくない副反応が多く起こるためにマレインアミ
ド酸からマレイミド類への反応収率は大変低いも
のであつた。 またかかる副反応を抑制するために、反応系中
にマレインアミド酸類を連続的に添加し閉環イミ
ド化反応をする試みもなされている。しかしなが
らこの方法においてもマレインアミド酸類そのも
のは閉環イミド化時には高温にさらされてしまう
ため上述のような副反応を効果的に防止できな
い。 このように現存するマレイミド類合成反応はマ
レインアミド酸類の脱水閉環反応にもとづく方法
であつていずれの方法をもつてしてもマレインア
ミド酸類の熱的な不安定さによるマレイミド類の
収率の低さは回避することが出来なかつた。 ところが、本発明者等は、アミン塩類と無水マ
レイン酸とによる閉環イミド化反応を行うことに
よりかかる問題が一挙に解消されることを知見し
たのである。というのは第1級アミン類と有機ま
たは無機酸類とから製造されたアミン塩そのもの
は熱的に全く安定であり、他方、無水マレイン酸
そのものも熱的に十分安定であつてその沸点
(202℃)においても変質することはないことによ
る。 かくして、100〜250℃という高温の閉環イミド
化反応中においてもこれら2つの反応原料は熱的
にほとんど変質することなく、反応に供せられ
る。 すなわち、前述したような副反応がほとんど生
起することなく収率よくマレイミド類が合成され
うるのである。 有機または無機酸類と第1級アミン類との反応
によりえられるアミン塩が化学的に安定と考えら
れることから見れば、反応温度が比較的高いとは
いえこのアミン塩が無水マレイン酸と容易に反応
しマレイミド類が収率よく生成するということは
全く驚くべきことであると言わざるをえない。 すなわち、本発明は第一級アミン類と有機ある
いは無機酸類とのアミン塩を、水と共沸可能な有
機溶媒の存在下高温において反応により生成する
水を当該有機溶媒と共に系外に排出させながら、
無水マレイン酸と閉環イミド化反応させることを
特徴とするマレイミド類の製造方法である。 〔作用〕 本発明の最も特徴とするところは第1級アミン
類と酸との反応によりえられるアミン塩を無水マ
レイン酸と反応させることによつて1段階でマレ
イミド類を製造するところにある。 本発明が用いる第1級アミン類として列挙すれ
ば以下の如くである。メチルアミン、エチルアミ
ン、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、
n−ブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−
ブチルアミン、n−ヘキシルアミン、n−ドデシ
ルアミン、アリルアミン、ベンジルアミン、シク
ロヘキシルアミン、アニリン、ニトロアニリン、
アミノフエノール、アミノ安息香酸、アニシジ
ン、エトキシフエニルアミン、モノクロルアニリ
ン、ジクロルアニリン、トルイジン、キシリジ
ン、エチルアニリン、トリクロルアニリン、トリ
ブロムアニリン、等々である。 なお無機あるいは有機の酸としては、pKa3以
下の強酸が好ましく、具体的には硫酸、亜硫酸、
無水硫酸、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンス
ルホン酸、メタンスルホン酸、エチルスルホン
酸、オクチルスルホン酸、デカンスルホン酸、ク
ロロベンゼンスルホン酸、リン酸、亜リン酸、ピ
ロリン酸、メタリン酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢
酸、トリクロロ酢酸、フルオロ酢酸、マロン酸、
シユウ酸などのカルボン酸類が用いられる。 なお、酸とアミンの量は酸の持つ水素が全部第
1級アミン類と反応し、アミン塩となつてしまう
化学量論的な量以下であればよく、第1級アミン
と反応していない酸が残存しても差しつかえはな
い。たとえば酸が3塩基酸の場合にはこの酸は第
1アミンと反応し各々の量のちがいによつてモノ
アミン塩、ジアミン塩、トリアミン塩の3形態を
とりうる、したがつて第1アミンと酸との反応に
より生成した原料アミン塩の形態としてはモノア
ミン塩と酸との混合物、モノアミン塩、モノアミ
ン塩とジアミン塩との混合物、ジアミン塩、ジア
ミン塩とトリアミン塩との混合物、トリアミン塩
などが考えられるが、いずれの場合でも反応原料
として用いることができる。 反応に用いられる溶媒は無水マレイン酸との反
応により生成する水を共沸除去できかつ不活性で
あり反応に関与しない溶媒がよく、たとえばベン
ゼン、トルエン、沸点50〜120℃の石油留分、キ
シレン類、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼ
ン、クメン、メシチレン、tert−ブチルベンゼ
ン、プソイドクメン、トリメチルヘキサン、オク
タン、テトラクロルエタン、ノナン、クロルベン
ゼン、エチルシクロヘキサン、沸点120〜170℃の
石油留分、m−ジクロルベンゼン、sec−ブチル
ベンゼン、p−ジクロルベンゼン、デカン、p−
シメン、o−ジクロルベンゼン、ブチルベンゼ
ン、デカハイドロナフタリン、テトラハイドロナ
フタリン、ドデカン、ナフタリン、シクロヘキシ
ルベンゼン、沸点170〜250℃の石油留分等があ
る。 この溶媒の使用量は反応を円滑に行ないかつ経
済的条件を満足させる点から第1級アミン類に対
し0.1〜50倍量(容量)、好ましくは1〜10倍量使
用される。 また、マレイミド類の溶解度、価格、取扱いや
すさ等も考慮しながら反応条件に合つた沸点を有
するものが選ばれる。さらに反応終了後のマレイ
ミド類と溶媒との分離を考えると、低沸点の溶媒
を使用し、加圧下で反応せしめた方が有利な場合
もある。 アミン塩の製造条件については第1級アミン類
の物性によつて好ましい条件が選択されるが、通
常100℃以下の温度で酸と第1級アミン類とを反
応させることにより合成することが出来る。 この反応はベンゼン、トルエン、キシレン、ヘ
キサン等の不活性な溶媒中で行つてもよいし、水
中での反応も可能である。しかしこの反応に続く
マレイミド類の製造工程のことを考慮すれば次の
工程でも使用される溶媒を用いた方が好ましいこ
とは言うまでもない。 本発明の実施方法としては、まず第1アミン類
と酸との反応により生成したアミン塩と無水マレ
イン酸とが有機溶媒中場合により安定剤を加え加
熱される。温度の高い方が閉環イミド化反応速度
は速くなりイミド化収率は向上する。したがつて
通常100〜250℃、好ましくは130〜200℃で、1時
間〜15時間加熱され、反応により生成した水は有
機溶媒と共に系外に留出せしめながら反応を行な
うことにより、高収率にマレイミド類を製造する
ことができる。 安定剤としては、メトキシベンゾキノン、p−
メトキシフエノール、フエノチアジン、ハイドロ
キノン、アルキル化ジフエニルアミン類、メチレ
ンブル−、tert−ブチルカテコール、tert−ブチ
ルハイドロキノン、ジメチルジチオカルバミン酸
銅、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチル
ジチオカルバミン酸銅、サリチル酸銅、チオジプ
ロピオン酸エステル類、メルカプトベンズイミダ
ゾール、トリフエニルホスフアイト、アルキルフ
エノール類、アルキルビスフエノール類などが用
いられる。 これら安定剤の効果は閉環イミド化反応により
生成したマレイミド類を閉環イミド化反応の高温
下においても変質することなく安定に存在せしめ
ることにある。 その添加量について言えば第1級アミン類に対
して0.005モル%〜0.5モル%であり、好ましくは
0.05〜0.3モル%である。 また特に好ましい実施方法にあつては、無水マ
レイン酸は反応系での無水マレイン酸消費速度に
見合つた速度で連続式または半連続式に供給され
る。 無水マレイン酸は生成水を系外に排出しつつア
ミン塩1モルに対し0.1〜0.85モルの範囲で供給
使用される。 反応原料のアミン塩は本発明に用いられる有機
溶媒には溶解しないため反応系は実質、有機層と
アミン塩層との2層に分離する。この状態は反応
中も反応終了時においても同様であり、分離操作
は容易である。 ただ、反応終了後アミン塩中のアミン成分はマ
レイミド類に変化してしまい。アミン塩層中には
遊離の酸分が増加する。この時の酸成分の増加量
は生成したマレイミド類の化学量論量にほぼ等し
い。たとえば、反応原料としてジアミン塩単独を
用いた場合には反応において使用した無水マレイ
ン酸の量によつても変化するが、閉環イミド化反
応終了後のアミン塩層はジアミン塩とモノアミン
塩あるいはモノアミン塩と酸などの混合物となつ
ている。 続いて次の反応を行なうに際し、前回の反応に
おいて消費されたアミン量に相当するアミンをア
ミン塩層に添加し、遊離の酸分をアミン塩とせし
めることによりアミン塩を前回の反応の初期の状
態に調整しなおす。こののち無水マレイン酸を添
加し、前回と同様の反応条件でイミド化反応させ
ることによつてマレイミド類を収率よく製造出来
る。 アミン塩からマレイミド類をどの程度生成させ
るかについてはアミン塩、無水マレイン酸、溶
媒、反応温度、反応時間によつて決まるがくりか
えしこの反応を行なうに際し反応において消費さ
れるアミン量だけをアミン塩の層に添加すること
により高収率にマレイミド類を製造することが好
ましい。より具体的には、アミン塩中のアミンを
ほとんど無水マレイン酸と反応せしめることも可
能であるが、反応系を安定に維持し、生成マレイ
ミド類の二量化なども防止するためには、アミン
塩中のアミンのうち30〜90%、好ましくは50〜70
%を無水マレイン酸と反応せしめることが好結果
を与える。用いる強酸のうちpKa値の小さいもの
ほど生成マレイミド類の二量化反応活性が高いた
め、通常アミン塩から遊離する酸濃度としても50
重量%を越えないように留意するとよい。 〔実施例〕 以下に本発明を実施例などによりさらに詳細に
明らかにするが、本発明はこれらの実施例の範囲
に限定されないことは、言うまでもない。 実施例 1 温度計、水分離器をそなえた冷却管、滴下ロー
トおよび撹拌機をそなえたフラスコに85%純度の
オルソリン酸115gとオルソキシレン100gを入れ
内温を90℃に調整した。 ついでこの酸溶液に、オルソキシレン500gに
シクロヘキシルアミン149gを溶解した液を滴下
した。このとき発熱するがバス温を調整すること
により内温を90℃に保つた。滴下終了後比較的粘
度の高い乳白だく液がえられた。 続いて無水マレイン酸74gを加えたのちこのス
ラリー液を撹拌下に145℃にまで加熱し、閉環イ
ミド化反応せしめた。反応中生成する水を溶媒と
共に系外に留去せしめながら5時間反応させた。
反応終了後、フラスコ中にアミン塩層だけをのこ
し、2層に分離している反応液から有機層だけを
分離した。この有機層の重量は740gであり、こ
の中のN−シクロヘキシルマレイミドの濃度をガ
スクロマトグラフイーで分析したところ18重量%
であつた。これはN−シクロヘキシルマレイミド
133.2g(0.74モル)に相当した。 またアミン塩の層は170gであつた。この中に
存在する窒素分を元素分析法により測定したとこ
ろ5.9重量%であり、これはシクロヘキシルアミ
ン分として71.0gに相当した。かくして反応に消
費されたシクロヘキシルアミンは78g(0.79モル)
であり、他方生成したN−シクロヘキシルマレイ
ミドは133.2g(0.74モル)であるから、これは消
費されたN−シクロヘキシルアミンに対し93.7モ
ル%に相当するとともに、アミン塩中の反応によ
つて消費されたアミンは52.3%であることがわか
る。 次にひきつづいてフラスコ中に残つているアミ
ン塩層にオルソキシレン100gを加え内温を90℃
に調整した。ついでオルソキシレン500gととも
にシクロヘキシルアミンを消費されたシクロヘキ
シルアミン相当分の78gを添加しアミン塩を形成
せしめた。続いて無水マレイン酸74gを加えたの
ち、前回の反応と同じ条件で5時間反応させ生成
したN−シクロヘキシルマレイミドの量を測定し
たところ134.6g(0.75モル)であつた。これは加
えたシクロヘキシルアミンに対し94.9モル%に相
当する。 以下同様の反応をくりかえし表1に示す様な結
果をえた。なお反応の5回目と6回目は無水マレ
イン酸添加時に、ジブチルジチオカルバミン酸銅
を0.2g加えて反応させた。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for producing maleimides. More specifically, the present invention relates to a method for producing industrially advantageous maleimides using primary amines and maleic anhydride as raw materials, and in particular, the present invention relates to a method for producing maleimides that are industrially advantageous, and in particular, the primary amines are pretreated with a strong organic or inorganic acid. The present invention relates to a method for obtaining a target maleimide with high selectivity by reacting with an amine salt to form an amine salt and subjecting this to a ring-closing imidization reaction with maleic anhydride. [Prior Art] Methods for producing maleimides have been studied for a long time. The most common method is to produce maleimide by dehydrating maleamic acid using a dehydrating agent such as acetic anhydride, which is also disclosed in US Pat. No. 2,444,536. . That is, it is a method in which maleic anhydride and an amine compound are reacted, and the resulting maleamic acid is dehydrated and ring-closing imidized in the presence of acetic anhydride and sodium acetate. This method requires more than the equivalent amount of expensive acetic anhydride to maleamic acid in the imidization reaction, and also requires a large amount of water to separate and recover the maleimide produced from the liquid after the imidization reaction. Therefore, it has the disadvantage of requiring a large amount of cost to treat a large amount of wastewater containing acetic acid. For these reasons, this method is too expensive to industrially produce imide compounds. Also, as in the specification of Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-68770,
A method of reacting maleic anhydride with an amine compound in an organic solvent and carrying out a dehydration ring-closing reaction in the coexistence of an aprotic polar solvent such as dimethylformamide or dimethyl sulfoxide and an acid catalyst without isolating the maleamic acid produced. There is also. However, this method requires a large amount of expensive and toxic aprotic polar solvents such as dimethylformamide, which increases the production cost of maleimide. There are problems such as increased loss due to deterioration of the solvent, and furthermore, it is difficult to remove these aprotic polar solvents from the product maleimide due to their high boiling points. Therefore, it cannot be said that it is an excellent method. Furthermore, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 51-40078, solvents such as toluene, xylene, and chlorobenzene having a boiling point of 80°C or higher and chlorosulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, and benzenesulfone are used as diluents. There is also a method of carrying out thermal dehydration ring closure with an acid catalyst such as orthophosphoric acid, pyrophosphoric acid, phosphorous acid, etc., and distilling the water produced at this time out of the system by azeotropy with the solvent. Compared to the above two methods, this method not only does not require large amounts of expensive dehydrating agents such as acetic anhydride, but also
It is excellent in that it has a high capacity for separating and recovering the maleimide produced. However, this method uses relatively many expensive acid catalysts such as chlorosulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, orthophosphoric acid, pyrophosphoric acid, phosphorous acid, etc. The yield is also low and it is not economically satisfactory as an industrial production method. [Problems to be Solved by the Invention] As described above, the currently existing methods for producing maleimides have many problems, none of which are satisfactory for industrial implementation. Thus, an object of the present invention is to provide a method for producing maleimides on an industrial scale in a safe and simple manner at high yield and at low cost. [Means for Solving the Problems] The present inventors have been conducting research on the synthesis reaction of maleimides for a long time. And here is the acid and the first
The inventors discovered that maleimides can be synthesized in a high yield in one step by reacting amine salts produced from amines with maleic anhydride, leading to the completion of the present invention. Generally, according to known methods, the synthesis of maleimides is accomplished by cyclodehydration of maleamic acids obtained by the reaction of primary amines and maleic anhydride. However, since maleamic acids, which are the raw materials for maleimides, are extremely thermally unstable, a rearrangement reaction from cis to trans forms easily occurs during thermal dehydration of maleamic acids, producing fumaramic acids. In addition, in addition to the formation of maleimides due to the intramolecular dehydration reaction of maleamic acids, there are many undesirable side reactions such as intermolecular dehydration reactions, such as dimerization of maleamic acids. The reaction yield for these compounds was very low. In order to suppress such side reactions, attempts have also been made to continuously add maleamic acids to the reaction system to carry out the ring-closing imidization reaction. However, even in this method, the maleamic acids themselves are exposed to high temperatures during ring-closing imidization, so side reactions such as those described above cannot be effectively prevented. As described above, the existing synthesis reactions for maleimides are based on the dehydration ring-closing reaction of maleamic acids, and no matter which method is used, the yield of maleimides is low due to the thermal instability of maleamic acids. There was no way to avoid it. However, the present inventors have discovered that such problems can be solved at once by performing a ring-closing imidization reaction using an amine salt and maleic anhydride. This is because amine salts prepared from primary amines and organic or inorganic acids are completely thermally stable, and maleic anhydride itself is also thermally stable enough to reach its boiling point (202°C). ), it does not change in quality. Thus, even during the ring-closing imidization reaction at a high temperature of 100 to 250°C, these two reaction raw materials are subjected to the reaction with almost no thermal deterioration. In other words, maleimides can be synthesized in good yields with almost no side reactions as described above occurring. Considering that amine salts obtained by the reaction of organic or inorganic acids with primary amines are considered to be chemically stable, this amine salt can be easily converted to maleic anhydride even though the reaction temperature is relatively high. It must be said that it is completely surprising that the reaction produces maleimides in good yield. That is, the present invention involves reacting an amine salt of a primary amine and an organic or inorganic acid at a high temperature in the presence of an organic solvent capable of azeotroping with water, while discharging the water produced from the system together with the organic solvent. ,
This is a method for producing maleimides, which is characterized by carrying out a ring-closing imidization reaction with maleic anhydride. [Function] The most distinctive feature of the present invention is that maleimides are produced in one step by reacting an amine salt obtained by the reaction of a primary amine with an acid with maleic anhydride. The primary amines used in the present invention are listed below. Methylamine, ethylamine, n-propylamine, isopropylamine,
n-butylamine, sec-butylamine, tert-
Butylamine, n-hexylamine, n-dodecylamine, allylamine, benzylamine, cyclohexylamine, aniline, nitroaniline,
These include aminophenol, aminobenzoic acid, anisidine, ethoxyphenylamine, monochloroaniline, dichloroaniline, toluidine, xylidine, ethylaniline, trichloroaniline, tribromoaniline, and the like. In addition, as the inorganic or organic acid, a strong acid with a pKa of 3 or less is preferable, and specifically, sulfuric acid, sulfurous acid,
Sulfuric anhydride, p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, methanesulfonic acid, ethylsulfonic acid, octylsulfonic acid, decanesulfonic acid, chlorobenzenesulfonic acid, phosphoric acid, phosphorous acid, pyrophosphoric acid, metaphosphoric acid, chloroacetic acid, dichloro Acetic acid, trichloroacetic acid, fluoroacetic acid, malonic acid,
Carboxylic acids such as oxalic acid are used. The amounts of acid and amine need only be below the stoichiometric amount in which all of the hydrogen in the acid reacts with primary amines and becomes an amine salt, and does not react with primary amines. There is no problem even if some acid remains. For example, when the acid is a tribasic acid, this acid reacts with a primary amine and can take three forms, monoamine salt, diamine salt, and triamine salt, depending on the amount of each. Therefore, the primary amine and acid Possible forms of the raw material amine salt produced by the reaction include a mixture of a monoamine salt and an acid, a monoamine salt, a mixture of a monoamine salt and a diamine salt, a diamine salt, a mixture of a diamine salt and a triamine salt, and a triamine salt. However, in either case, it can be used as a reaction raw material. The solvent used in the reaction is preferably one that can azeotropically remove the water produced by the reaction with maleic anhydride, is inert, and does not participate in the reaction, such as benzene, toluene, petroleum distillates with a boiling point of 50 to 120°C, xylene, etc. , ethylbenzene, isopropylbenzene, cumene, mesitylene, tert-butylbenzene, pseudocumene, trimethylhexane, octane, tetrachloroethane, nonane, chlorobenzene, ethylcyclohexane, petroleum fraction with a boiling point of 120-170°C, m-dichlorobenzene , sec-butylbenzene, p-dichlorobenzene, decane, p-
Examples include cymene, o-dichlorobenzene, butylbenzene, decahydronaphthalene, tetrahydronaphthalene, dodecane, naphthalene, cyclohexylbenzene, and petroleum fractions with a boiling point of 170 to 250°C. The amount of the solvent to be used is 0.1 to 50 times (volume), preferably 1 to 10 times the amount of the primary amine, in order to conduct the reaction smoothly and satisfy economic conditions. Further, a maleimide having a boiling point suitable for the reaction conditions is selected while taking into account the solubility, price, ease of handling, etc. of the maleimide. Furthermore, when considering the separation of the maleimides from the solvent after the reaction is completed, it may be advantageous to use a low boiling point solvent and carry out the reaction under pressure. Preferred conditions for producing amine salts are selected depending on the physical properties of the primary amines, but they can usually be synthesized by reacting acids and primary amines at a temperature of 100°C or less. . This reaction may be carried out in an inert solvent such as benzene, toluene, xylene, hexane, etc., or may be carried out in water. However, in consideration of the maleimide production process that follows this reaction, it goes without saying that it is preferable to use a solvent that is also used in the next process. In the method of carrying out the present invention, first, an amine salt produced by a reaction between a primary amine and an acid and maleic anhydride are heated in an organic solvent, optionally with a stabilizer added thereto. The higher the temperature, the faster the ring-closing imidization reaction rate and the higher the imidization yield. Therefore, the reaction is usually heated at 100 to 250°C, preferably 130 to 200°C, for 1 to 15 hours, and the water produced by the reaction is distilled out of the system together with the organic solvent, thereby achieving a high yield. maleimides can be produced. Stabilizers include methoxybenzoquinone, p-
Methoxyphenol, phenothiazine, hydroquinone, alkylated diphenylamines, methylene blue, tert-butylcatechol, tert-butylhydroquinone, copper dimethyldithiocarbamate, zinc dimethyldithiocarbamate, copper dibutyldithiocarbamate, copper salicylate, thiodipropionic acid esters, Mercaptobenzimidazole, triphenyl phosphite, alkylphenols, alkyl bisphenols, etc. are used. The effect of these stabilizers is to allow the maleimide produced by the ring-closing imidization reaction to exist stably without deterioration even under the high temperature of the ring-closing imidization reaction. Regarding the amount added, it is 0.005 mol% to 0.5 mol% based on the primary amines, preferably
It is 0.05-0.3 mol%. In a particularly preferred method of implementation, maleic anhydride is fed continuously or semi-continuously at a rate commensurate with the consumption rate of maleic anhydride in the reaction system. Maleic anhydride is supplied in an amount of 0.1 to 0.85 mol per mol of amine salt while discharging the produced water from the system. Since the amine salt as a reaction raw material is not dissolved in the organic solvent used in the present invention, the reaction system is essentially separated into two layers, an organic layer and an amine salt layer. This state is the same during the reaction and at the end of the reaction, and the separation operation is easy. However, after the reaction is complete, the amine component in the amine salt changes to maleimides. Free acid content increases in the amine salt layer. The amount of increase in the acid component at this time is approximately equal to the stoichiometric amount of the maleimides produced. For example, when a diamine salt alone is used as a reaction raw material, the amine salt layer after the ring-closing imidization reaction is a diamine salt and a monoamine salt, or a monoamine salt layer, although this will vary depending on the amount of maleic anhydride used in the reaction. It is a mixture of acid and other substances. Subsequently, when carrying out the next reaction, amine equivalent to the amount of amine consumed in the previous reaction is added to the amine salt layer, and the free acid content is converted into amine salt, thereby converting the amine salt into the initial amount of the previous reaction. Readjust the condition. Thereafter, maleic anhydride is added and the imidization reaction is carried out under the same reaction conditions as in the previous reaction, whereby maleimides can be produced in good yield. The extent to which maleimides are produced from the amine salt depends on the amine salt, maleic anhydride, solvent, reaction temperature, and reaction time, but when performing this reaction repeatedly, only the amount of amine consumed in the reaction can be generated from the amine salt. It is preferable to produce maleimides in high yield by adding them to the layer. More specifically, it is possible to cause most of the amine in the amine salt to react with maleic anhydride, but in order to maintain a stable reaction system and prevent dimerization of the maleimides produced, it is necessary to react with the amine salt. 30-90% of the amines in, preferably 50-70
% with maleic anhydride gives good results. Among the strong acids used, the smaller the pKa value, the higher the dimerization reaction activity of the maleimides produced.
Care should be taken not to exceed the weight percentage. [Examples] The present invention will be explained in more detail by Examples below, but it goes without saying that the present invention is not limited to the scope of these Examples. Example 1 115 g of 85% pure orthophosphoric acid and 100 g of ortho-xylene were placed in a flask equipped with a thermometer, a cooling tube equipped with a water separator, a dropping funnel, and a stirrer, and the internal temperature was adjusted to 90°C. Then, a solution prepared by dissolving 149 g of cyclohexylamine in 500 g of ortho-xylene was added dropwise to this acid solution. At this time, heat was generated, but the internal temperature was kept at 90°C by adjusting the bath temperature. After the addition was completed, a milky white liquid with relatively high viscosity was obtained. Subsequently, 74 g of maleic anhydride was added, and the slurry was heated to 145° C. with stirring to cause a ring-closing imidization reaction. The reaction was allowed to proceed for 5 hours while water produced during the reaction was distilled out of the system together with the solvent.
After the reaction was completed, only the amine salt layer was left in the flask, and only the organic layer was separated from the reaction solution, which had been separated into two layers. The weight of this organic layer was 740g, and the concentration of N-cyclohexylmaleimide in this layer was analyzed by gas chromatography to be 18% by weight.
It was hot. This is N-cyclohexylmaleimide
equivalent to 133.2g (0.74 mol). The amine salt layer weighed 170g. The nitrogen content present in this was determined by elemental analysis to be 5.9% by weight, which corresponded to 71.0g of cyclohexylamine. Thus, 78 g (0.79 mol) of cyclohexylamine was consumed in the reaction.
On the other hand, the amount of N-cyclohexylmaleimide produced was 133.2 g (0.74 mol), which corresponded to 93.7 mol% of the consumed N-cyclohexylamine, and was also consumed by the reaction in the amine salt. It can be seen that the amine content was 52.3%. Next, add 100g of ortho-xylene to the amine salt layer remaining in the flask and bring the internal temperature to 90℃.
Adjusted to. Next, 78 g of cyclohexylamine corresponding to the consumed cyclohexylamine was added together with 500 g of ortho-xylene to form an amine salt. Subsequently, 74 g of maleic anhydride was added, and the mixture was reacted for 5 hours under the same conditions as the previous reaction, and the amount of N-cyclohexylmaleimide produced was measured to be 134.6 g (0.75 mol). This corresponds to 94.9 mol% based on the added cyclohexylamine. The same reaction was repeated and the results shown in Table 1 were obtained. In addition, in the fifth and sixth reactions, 0.2 g of copper dibutyldithiocarbamate was added and reacted when maleic anhydride was added.

【表】 実施例 2 実施例1で用いたのと同じ反応装置に硫酸(98
%)100gを入れ内温を50℃に調整した。ついで
エチルベンゼン300gにn−ブチルアミン73gを溶
解した溶液を滴下した。この時発熱するがバス温
を調整することにより内温を50℃に調整した。 反応終了後やや白くにごつた反応液がえられ
た。つづいて、このアミン塩液に無水マレイン酸
98gとジブチルジチオカルバミン酸銅0.05gを加え
たのちスラリー液を139℃に加熱し、10時間生成
水をエチルベンゼンと共に系外に留去させつつ、
反応させた。反応終了後、反応フラスコ中の2層
に分離している反応液からフラスコ中にアミン塩
層だけをのこし有機層だけを分離し反応生成物液
430gをえた。 この中のN−ブチルマレイミドの濃度をガスク
ロマトグラフイーで分析したところ19.6重量%で
あつた。これはN−ブチルマレイミド84.3g(0.55
モル)に相当する。またアミン塩層126g中に存
在する窒素を元素分析により測定したところ4.3
重量%であり、これはn−ブチルアミン成分とし
て28.3gに相当する。 したがつて反応に消費されたn−ブチルアミン
は44.7g(0.61モル)であり、他方生成したN−ブ
チルマレイミドは84.3g(0.55モル)でこれは消費
されたアミンに対し90.2モル%に相当する。 ひきつづいてフラスコに残存しているアミン塩
層を50℃に加熱しエチルベンゼン300g、n−ブ
チルアミンを44.7g加えアミン塩液を調製した。
ついで無水マレイン酸98gを加えたのち前回と同
じ条件で10時間反応させ生成したN−ブチルマレ
イミド量を測定したところ85.1g(0.56モル)であ
つた。これは加えたn−ブチルアミンに対し91.5
モル%に相当する。 実施例 3 実施例1で用いたのと同じ反応装置にメタンス
ルホン酸96gを供給し、加熱して50℃に調整し
た。ついでp−シメン500gにシクロヘキシルア
ミン99gを溶解した液を滴下し、メタンスルホン
酸のシクロヘキシルアミン塩のp−シメンスラリ
ー液をえた。 続いてこのスラリーに無水マレイン酸100gを
加えたのち、このスラリー液を撹拌下に180℃に
加熱し、反応により生成する水を溶媒と共に系外
に留去せしめながら2時間反応させた。 反応終了後2層に分離している反応液からフラ
スコ中にアミン塩層だけをのこし有機層だけを分
離した。この有機層の重量は656gであり、この
中のN−シクロヘキシルマレイミドの濃度をガス
クロマトグラフイーで分析したところ18.5重量%
であつた。これはN−シクロヘキシルマレイミド
121.4gに相当する。またアミン塩の層は126gであ
つた。この中に存在する窒素分を元素分析により
測定したところ3.4重量%であり、これはシクロ
ヘキシルアミンとして30.3gに相当する。 した
がつて、反応に消費されたシクロヘキシルアミン
は68.7gであり、他方生成したN−シクロヘキシ
ルマレイミドは121.4gでこれは消費されたシクロ
ヘキシルアミンに対し97.8モル%に相当する。 次にひきつづいてフラスコ中に残つているアミ
ン塩層に50℃でシクロヘキシルアミン69gとp−
シメン300gとの混合溶液を添加し、アミン塩液
とした。ついで無水マレイン酸100gを加えたの
ち前回の反応と同じ条件で2時間反応させ生成し
たN−シクロヘキシルマレイミドの量を測定した
ところ122.1gであつた。 これは加えたシクロヘキシルアミンに対して
97.9モル%に相当する。 実施例 4 温度計、水分離器をそなえかつ冷却管、滴下ロ
ートおよび撹拌機をそなえた加圧容器に85%純度
のオルソリン酸115gとトルエン200gを入れ内温
を30℃に加温調整した。ついでこれにメチルアミ
ン62gとトルエン800gとの混合溶液を滴下した。
滴下終了後比較的粘度の高い白だく液がえられ
た。続いて無水マレイン酸200gを加えたのちこ
のスラリー液を撹拌、2.8atm.加圧下150℃に加熱
し反応により生成する水を溶媒と共に系外に留去
せしめながら3時間反応させた。反応終了後反応
液中のN−メチルマレイミドの濃度を測定したと
ころ11.0重量%であつた。これはN−メチルマレ
イミド133.9gに相当する。またアミン塩の層は
121gであつた。 この中に存在する窒素分を元素分析法により測
定したところ8.6重量%であり、これはメチルア
ミン分として23gに相当する。 したがつてこれは反応に消費されたメチルアミ
ン分に対して95.9モル%に相当する。 次にひきつづいて反応器中にのこつているアミ
ン塩層にメチルアミン39gとトルエン600gとの混
合溶液を加えアミン塩層を再度調整した。 続いて無水マレイン酸200gを加えたのち前回
の反応と同様の条件で3時間反応させ生成したN
−メチルマレイミドを測定したところ133.0gであ
つた。これは加えたメチルアミンに対して95.2モ
ル%に相当する。
[Table] Example 2 Sulfuric acid (98%
%) 100g was added and the internal temperature was adjusted to 50℃. Then, a solution of 73 g of n-butylamine dissolved in 300 g of ethylbenzene was added dropwise. At this time, heat was generated, but the internal temperature was adjusted to 50°C by adjusting the bath temperature. After the reaction was completed, a slightly white and cloudy reaction solution was obtained. Next, add maleic anhydride to this amine salt solution.
After adding 98 g of copper dibutyl dithiocarbamate and 0.05 g of copper dibutyl dithiocarbamate, the slurry liquid was heated to 139°C, and the produced water was distilled out of the system together with ethylbenzene for 10 hours.
Made it react. After the reaction is complete, leave only the amine salt layer in the flask from the reaction solution that has been separated into two layers in the reaction flask, separate only the organic layer, and collect the reaction product liquid.
I gained 430g. The concentration of N-butylmaleimide in this was analyzed by gas chromatography and found to be 19.6% by weight. This is 84.3g (0.55g) of N-butylmaleimide.
moles). In addition, the nitrogen present in 126g of amine salt layer was measured by elemental analysis and was found to be 4.3
% by weight, which corresponds to 28.3 g as n-butylamine component. Therefore, n-butylamine consumed in the reaction was 44.7 g (0.61 mol), while N-butylmaleimide produced was 84.3 g (0.55 mol), which corresponds to 90.2 mol% of the consumed amine. . Subsequently, the amine salt layer remaining in the flask was heated to 50°C, and 300 g of ethylbenzene and 44.7 g of n-butylamine were added to prepare an amine salt solution.
Next, 98 g of maleic anhydride was added, and the reaction was carried out for 10 hours under the same conditions as before, and the amount of N-butylmaleimide produced was measured and found to be 85.1 g (0.56 mol). This is 91.5 for the added n-butylamine.
Corresponds to mol%. Example 3 96 g of methanesulfonic acid was fed into the same reactor used in Example 1 and heated to 50°C. Then, a solution of 99 g of cyclohexylamine dissolved in 500 g of p-cymene was added dropwise to obtain a p-cymene slurry of cyclohexylamine salt of methanesulfonic acid. Subsequently, 100 g of maleic anhydride was added to this slurry, and the slurry liquid was heated to 180° C. while stirring, and the reaction was allowed to proceed for 2 hours while distilling water produced by the reaction out of the system together with the solvent. After the reaction was completed, only the amine salt layer was left in the flask from the reaction solution which had been separated into two layers, and only the organic layer was separated. The weight of this organic layer was 656 g, and the concentration of N-cyclohexylmaleimide in this layer was analyzed by gas chromatography to be 18.5% by weight.
It was hot. This is N-cyclohexylmaleimide
Equivalent to 121.4g. The amine salt layer weighed 126 g. The nitrogen content present in this was determined by elemental analysis to be 3.4% by weight, which corresponds to 30.3g of cyclohexylamine. Therefore, 68.7 g of cyclohexylamine was consumed in the reaction, and 121.4 g of N-cyclohexylmaleimide was produced, which corresponds to 97.8 mol % based on the consumed cyclohexylamine. Next, 69 g of cyclohexylamine was added to the amine salt layer remaining in the flask at 50°C and p-
A mixed solution with 300 g of cymene was added to form an amine salt solution. Next, 100 g of maleic anhydride was added, and the mixture was reacted for 2 hours under the same conditions as the previous reaction, and the amount of N-cyclohexylmaleimide produced was measured and found to be 122.1 g. This is for the added cyclohexylamine
This corresponds to 97.9 mol%. Example 4 115 g of 85% pure orthophosphoric acid and 200 g of toluene were placed in a pressurized vessel equipped with a thermometer, a water separator, a cooling tube, a dropping funnel, and a stirrer, and the internal temperature was adjusted to 30°C. Then, a mixed solution of 62 g of methylamine and 800 g of toluene was added dropwise thereto.
After the dropping was completed, a white liquid with relatively high viscosity was obtained. Subsequently, 200 g of maleic anhydride was added, and the slurry was stirred and heated to 150° C. under a pressure of 2.8 atm. The reaction was allowed to proceed for 3 hours while distilling water produced by the reaction out of the system together with the solvent. After the reaction was completed, the concentration of N-methylmaleimide in the reaction solution was measured and found to be 11.0% by weight. This corresponds to 133.9 g of N-methylmaleimide. Also, the amine salt layer is
It was 121g. The nitrogen content present in this was determined by elemental analysis to be 8.6% by weight, which corresponds to 23g of methylamine. Therefore, this corresponds to 95.9 mol% of the methylamine consumed in the reaction. Next, a mixed solution of 39 g of methylamine and 600 g of toluene was added to the amine salt layer remaining in the reactor to prepare the amine salt layer again. Next, 200 g of maleic anhydride was added, and the reaction was carried out for 3 hours under the same conditions as the previous reaction.
- Methylmaleimide was measured and found to be 133.0g. This corresponds to 95.2 mol% based on the added methylamine.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 第1級アミン類と有機および/または無機酸
類とから生成したアミン塩を、水と共沸可能な有
機溶媒の存在下高温において反応により生成する
水を当該有機溶媒と共に系外に排出させながら、
無水マレイン酸と閉環イミド化反応させることを
特徴とするマレイミド類の製造方法。 2 当該アミン塩が、当該閉環イミド化反応終了
後にえられるアミン塩層中に当該反応によつて消
費されたアミン量に相当するアミンを新たに追加
し遊離の酸分をアミン塩とせしめたものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲1記載の方法。
[Claims] 1. Water produced by reacting an amine salt produced from a primary amine and an organic and/or inorganic acid at a high temperature in the presence of an organic solvent capable of azeotroping with water, together with the organic solvent. While discharging it out of the system,
A method for producing maleimides, which comprises carrying out a ring-closing imidization reaction with maleic anhydride. 2 The amine salt is obtained by adding a new amine corresponding to the amount of amine consumed by the reaction to the amine salt layer obtained after the completion of the ring-closing imidization reaction, and converting the free acid content into an amine salt. The method according to claim 1, characterized in that:
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