JPH06128222A - Production of maleimide - Google Patents

Production of maleimide

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Publication number
JPH06128222A
JPH06128222A JP28132492A JP28132492A JPH06128222A JP H06128222 A JPH06128222 A JP H06128222A JP 28132492 A JP28132492 A JP 28132492A JP 28132492 A JP28132492 A JP 28132492A JP H06128222 A JPH06128222 A JP H06128222A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
maleimide
reaction
ester
alcohol
acid
Prior art date
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Pending
Application number
JP28132492A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhito Kume
康仁 久米
Hitoshi Kanai
均 金井
Yuichi Kita
裕一 喜多
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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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
Priority to JP28132492A priority Critical patent/JPH06128222A/en
Publication of JPH06128222A publication Critical patent/JPH06128222A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To produce a maleimide in high yield by heating a maleinamic ester and carrying out alcohol removal reaction to form a ring closure imide while distilling away a formed alcohol and a maleimide. CONSTITUTION:A maleinamic ester of the formula (R is 1-8C alkyl) is heated, alcohol removal reaction is carried out while distilling away an alcohol and a maleimide formed in the reaction out of the reaction system so that reaction between the formed maleimide and the maleinamic ester of the raw material is prevented and polymerization reaction of maleimide is suppressed to give a corresponding high-purity N-nonsubstituted maleimide in high yield and economically. Maleimide, for example, is required to have heat resistance. Maleimide is useful as an intermediate raw material for medicine and agricultural chemical besides raw material for synthetic resin. Since the alcohol removal reaction by this method is readily advanced, maleimide is obtained more efficiently than using a dehydrating agent. Since a specific purifying process is not required, manufacturing cost can extremely be reduced.

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の製造方法に
関し、更に詳しくはN−無置換マレインアミド酸エステ
ルを出発原料として高収率、高純度かつ経済的に対応す
るN−無置換マレイミドを製造する方法に関する。本発
明におけるマレインアミド酸エステルおよびマレイミド
とはそれぞれN−無置換マレインアミド酸エステルおよ
びN−無置換マレイミドを意味する。マレイミドは、例
えば耐熱性が要求される合成樹脂の原料のほかに、医
薬、農薬などの中間原料として有用な化合物である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing maleimide, and more specifically, to produce N-unsubstituted maleimide which is a high yield, high purity and economically compatible with N-unsubstituted maleamic acid ester as a starting material. On how to do. The maleamic acid ester and maleimide in the present invention mean N-unsubstituted maleamic acid ester and N-unsubstituted maleimide, respectively. Maleimide is a compound useful as an intermediate raw material for medicines, agricultural chemicals, etc. in addition to, for example, a raw material of a synthetic resin required to have heat resistance.

【従来の技術】マレイミドの製造に関しては多くの方法
が知られている。例えば、米国特許第3,899,50
9号明細書には、マレイン酸または炭化水素混合マレイ
ン酸とアンモニアとを気相で脱水触媒の存在下に反応さ
せる連続式再循環型製造方法が記載されている。ヨーロ
ッパ特許第82620号公報には、可変原子価金属酸化
物からなる酸化触媒の存在下における1,3−ブタジエ
ンとアンモニアとのアンモオキシデーションによる製造
方法、また特開昭60−188367号公報には、スク
シンイミドを特定な触媒の存在下に酸化的脱水素して製
造する方法が記載されている。しかし、これら方法はい
ずれも収率が低いうえに、操作が複雑であり、コストが
高くなるなどの欠点を有している。また、無水マレイン
酸にフラン、シクロペンタジエンなどを反応させてディ
ールスアルダー付加物を生成させ、これをアンモニアで
処理してイミド化合物に変換し、さらに熱分解してマレ
イミドを得る方法も公知である。しかし、この方法は工
程が複雑で工業的な実施には適していない。最も一般的
なマレイミドの製造方法はマレインアミド酸を脱水剤に
より脱水環化する方法である。例えば、ドイツ特許第1
934791号公報には、オルトリン酸を脱水剤として
用いたマレイミドの製造方法が開示されている。しか
し、この方法は収率が低いなどの欠点を有している。特
開昭50−126659号公報記載の方法においては、
脱水剤として塩化アセチル、塩化ベンゾイル、塩化チオ
ニル、五酸化リンなどを使用するが、これら脱水剤はい
ずれも水分との反応性が高いため、取り扱いにくく、ま
た腐食性も強い。このため、この方法は作業性が低く、
設備費も高くなって工業的実施には適していない。特開
昭64−7148号公報には、脱水剤として塩化シアヌ
ルを、また溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミドを
用いてマレイミドを製造する方法が開示されている。し
かし、この方法は、高価で、しかも毒性のある塩化シア
ヌルやジメチルホルムアミドを用いていることから、工
業的実施に適しているとはいえない。また、ジメチルホ
ルムアミドなどの非プロトン性極性溶媒は沸点が高いた
め製品マレイミドから分離除去することが困難であるな
どの欠点もある。一方、N−置換マレイミド誘導体の製
造方法に関しては、例えば特開昭62−215563号
公報には、マレイン酸モノエステルとイソシアネート化
合物とを反応させてマレインアミド酸モノエステルを生
成させた後、高真空条件下にこれを加熱により脱アルコ
ール反応を行って閉環イミド化させることによりN−置
換マレイミドを製造する方法が開示されている。しか
し、この方法は、原料イソシアネート化合物が比較的高
価であり、また脱アルコール反応を行う際に10~3〜1
0~5mmHgという高真空を必要とするため、このよう
な真空条件を実現するために高性能の真空ポンプおよび
それに付随する装置などの設備投資に莫大な費用がかか
ることから、工業的には全く不利な方法である。なお、
この方法においては、マレインアミド酸モノエステルの
脱アルコール反応の際、生成するアルコールはトラップ
で凝集分離し、一方反応生成物のN−置換マレイミド化
合物は反応液を水中に分散して沈澱物として析出させる
(同公報の実施例1参照)。また、特開平3−1183
62号公報には、N−置換マレインアミド酸モノエステ
ルを酸触媒および過加熱水蒸気の存在下に、脱アルコー
ル反応により閉環イミド化を行いN−置換マレイミドを
製造する方法が開示されている。しかし、この方法は過
加熱水蒸気を使用する点で単に加熱して脱アルコール反
応を行う方法に比べて経済的に不利という欠点がある。
この方法は回分式でも連続式でも行うことができ、回分
式の場合、マレインアミド酸エステルと酸触媒との混合
物を反応器に導入し、これに過加熱水蒸気を接触させて
脱アルコール反応を行う(同公報の第5頁左上欄参
照)。また、連続方式によれば、反応混合物を水蒸気と
ともに反応容器から取り出し、冷却によって生成N−置
換マレイミドを得ている(同公報の実施例1参照)。ま
た、特開平3−173866号公報には、N−置換マレ
インアミド酸モノエステル、酸触媒および不活性な溶媒
とアルコールとの混合物を加熱して、脱アルコール反応
により閉環イミド化を行いN−置換マレイミドを製造す
る方法が開示されている。この方法においては、加熱撹
拌しつつ還流下で脱アルコール反応を行った後、反応液
を冷却して先ず水層(酸触媒)を分離し、次いで有機層
からN−置換マレイミドを分離している(同公報の実施
例1参照)。また、特開平3−184956号公報に
は、N−置換マレインアミド酸類を酸触媒の存在下にア
ルコールと反応させてエステル化し、得られたN−置換
マレインアミド酸エステル類を不活性な溶媒中で酸触媒
の存在下に加熱して脱アルコール反応を行わせることに
よりN−置換マレイミド類を製造する方法であって、特
に脱アルコール反応による閉環イミド化工程において反
応系中に重合防止剤を添加することを特徴とするN−置
換マレイミド類の製造方法が開示されている。この方法
による閉環イミド化工程においては、生成するアルコー
ルを使用した溶媒とともに共沸除去し、減少した溶媒を
逐次補充することにより反応系内の溶媒量を一定に保っ
ている(同公報の第6頁右下欄参照)。また、反応液を
冷却した後水洗して先ず水層(酸触媒)を分離し、次い
で有機層からN−置換マレイミドを分離している(同公
報の実施例1参照)。さらに、特開平4−221365
号公報には、N−置換マレインアミド酸モノエステルを
溶媒中で無機酸および/または有機酸のアルカリ金属塩
からなる触媒の存在下に閉環イミド化するN−置換マレ
イミドの製造方法が開示されている。この方法において
は、室温(25℃)で反応を行い、反応終了後に触媒を
ろ過により分離し、得られた反応液からN−置換マレイ
ミドを分離している(同公報の実施例1参照)。
Many methods are known for the production of maleimides. For example, US Pat. No. 3,899,50
No. 9 describes a continuous recycle production method in which maleic acid or mixed maleic acid of hydrocarbon and ammonia are reacted in the gas phase in the presence of a dehydration catalyst. European Patent No. 82620 discloses a production method by ammoxidation of 1,3-butadiene and ammonia in the presence of an oxidation catalyst composed of a variable valence metal oxide, and JP-A-60-188367 discloses. , A method for producing succinimide by oxidative dehydrogenation in the presence of a specific catalyst is described. However, all of these methods have drawbacks such as low yield, complicated operation, and high cost. A method is also known in which maleic anhydride is reacted with furan, cyclopentadiene or the like to form a Diels-Alder adduct, which is treated with ammonia to be converted into an imide compound and further thermally decomposed to obtain a maleimide. However, this method has complicated steps and is not suitable for industrial practice. The most general method for producing maleimide is a method in which a maleamic acid is dehydrated and cyclized with a dehydrating agent. For example, German Patent No. 1
Japanese Patent No. 934791 discloses a method for producing maleimide using orthophosphoric acid as a dehydrating agent. However, this method has drawbacks such as low yield. In the method described in JP-A-50-126659,
Acetyl chloride, benzoyl chloride, thionyl chloride, phosphorus pentoxide, etc. are used as dehydrating agents, but all of these dehydrating agents have high reactivity with water, and therefore are difficult to handle and have strong corrosiveness. Therefore, this method has low workability,
Equipment cost is also high and not suitable for industrial implementation. Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-7148 discloses a method for producing maleimide using cyanuric chloride as a dehydrating agent and N, N-dimethylformamide as a solvent. However, since this method uses expensive and toxic cyanuric chloride and dimethylformamide, it cannot be said to be suitable for industrial practice. In addition, since aprotic polar solvents such as dimethylformamide have a high boiling point, it is difficult to separate and remove them from the product maleimide. On the other hand, regarding the method for producing an N-substituted maleimide derivative, for example, in JP-A-62-215563, a maleic acid monoester is reacted with an isocyanate compound to form a maleamic acid monoester, and then a high vacuum is produced. There is disclosed a method for producing an N-substituted maleimide by subjecting this to a dealcoholization reaction by heating to cause ring-closing imidization under conditions. However, according to this method, the raw material isocyanate compound is relatively expensive, and when the dealcoholization reaction is carried out, 10 to 3 to 1 is used.
Since a high vacuum of 0 to 5 mmHg is required, enormous cost is required for facility investment such as a high-performance vacuum pump and its accompanying equipment in order to realize such a vacuum condition. This is a completely disadvantageous method. In addition,
In this method, during the dealcoholization reaction of maleamic acid monoester, the alcohol produced is coagulated and separated by a trap, while the N-substituted maleimide compound of the reaction product is dispersed as a precipitate by dispersing the reaction solution in water. (See Example 1 of the same publication). In addition, JP-A-3-1183
No. 62 discloses a method for producing an N-substituted maleimide by subjecting an N-substituted maleamic acid monoester to ring-closing imidation by dealcoholation reaction in the presence of an acid catalyst and superheated steam. However, this method has a disadvantage in that it is economically disadvantageous as compared with the method of carrying out dealcoholization reaction by simply heating in that superheated steam is used.
This method can be performed in either a batch system or a continuous system. In the case of a batch system, a mixture of a maleamic acid ester and an acid catalyst is introduced into a reactor, and superheated steam is contacted with the mixture to carry out a dealcoholization reaction. (See page 5, upper left column of the same publication). Further, according to the continuous method, the reaction mixture is taken out from the reaction vessel together with water vapor and cooled to obtain the produced N-substituted maleimide (see Example 1 of the same publication). Further, in JP-A-3-173866, an N-substituted maleinamic acid monoester, an acid catalyst and a mixture of an inert solvent and an alcohol are heated to carry out a ring-closing imidation by a dealcoholization reaction to carry out an N-substituted. A method of making a maleimide is disclosed. In this method, a dealcoholization reaction is carried out under reflux with heating and stirring, and then the reaction liquid is cooled to first separate an aqueous layer (acid catalyst) and then an N-substituted maleimide from an organic layer. (See Example 1 of the same publication). Further, in JP-A-3-184956, N-substituted maleamic acid esters are reacted with alcohol in the presence of an acid catalyst to esterify the N-substituted maleamic acid esters thus obtained in an inert solvent. Is a method for producing an N-substituted maleimide by heating in the presence of an acid catalyst to carry out a dealcoholization reaction, in which a polymerization inhibitor is added to the reaction system particularly in the ring-closure imidization step by dealcoholization reaction. Disclosed is a method for producing N-substituted maleimides. In the ring-closure imidization step by this method, the amount of the solvent in the reaction system is kept constant by azeotropically removing the produced alcohol together with the solvent using the solvent, and successively supplementing the reduced solvent (6th publication of the publication). (See bottom right column of page). Further, the reaction solution is cooled and then washed with water to first separate the aqueous layer (acid catalyst) and then the N-substituted maleimide from the organic layer (see Example 1 of the same publication). Furthermore, JP-A-4-221365
The publication discloses a method for producing an N-substituted maleimide in which a N-substituted maleamic acid monoester is subjected to ring-closure imidization in a solvent in the presence of a catalyst comprising an alkali metal salt of an inorganic acid and / or an organic acid. There is. In this method, the reaction is carried out at room temperature (25 ° C.), after the reaction is completed, the catalyst is separated by filtration, and the N-substituted maleimide is separated from the resulting reaction solution (see Example 1 of the same publication).

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは上記特開
平4−221365号公報などに記載のN−置換マレイ
ンアミド酸エステルおよびN−置換マレイミドの製造方
法をマレインアミド酸エステルおよびマレイミドの製造
に適用したところ、これら公報に記載されているN−置
換マレインアミド酸エステルおよびN−置換マレイミド
の収率に比べて著しく低い結果しか得られなかった。本
発明者らの研究によれば、上記のような結果となるのに
は種々の原因があることが判明した。例えば、出発原料
であるマレインアミド酸のエステル化反応に使用する溶
媒への溶解度が極めて小さいため、エステル化反応をス
ラリー状で行わざるを得なくなり、その結果、マレイン
アミド酸エステルの収率は著しく低いものとなる。更に
続けてイミド化反応を行うと、反応系は依然としてスラ
リー状であり実質的に反応はほとんど進行せず、このた
め得られるマレイミドの収率は出発原料であるマレイン
アミド酸に対して数モル%にすぎないものとなる。ま
た、マレイミドはN−置換マレイミドに比べて反応性が
高く、反応系内でマレイミドの二重結合に基づく重合反
応、あるいは窒素原子に結合している活性な水素原子に
基づく付加反応などを容易に引き起こして、直ちに変質
してしまう。さらに、マレインアミド酸エステルのアミ
ド基はN−置換マレインアミド酸エステルのアミド基に
比べて活性水素が1個多いため化学的性質を異にし、そ
の結果、マレインアミド酸エステルと生成するマレイミ
ドとの反応が容易に生起するなど副反応が起こりやすく
なる。特に、過剰の酸触媒が存在する場合には、これら
副反応の割合は著しく多くなる。要するに、N−置換マ
レインアミド酸エステルとマレインアミド酸エステルと
の化学的性質、およびN−置換マレイミドとマレイミド
との化学的性質は著しく相違する、換言すれば、マレイ
ンアミド酸エステルのアミド基に結合している水素が1
個であるか2個であるかにより、またイミド環の窒素原
子に結合している原子が水素原子であるか炭素原子であ
るかによりN−置換体とN−無置換体との化学的性質は
全く異なり、両者が全く別の化合物といっても過言では
なく、N−置換マレイミドの製造に関する公知の方法を
そのままマレイミドの製造に適用できるものでないこと
が判明した。本発明は上記問題点を解決して、マレイン
アミド酸エステルの加熱による脱アルコール反応により
閉環イミド化して高収率で対応するマレイミドを製造す
る方法を提供することを目的とするものである。
DISCLOSURE OF INVENTION Problems to be Solved by the Invention The inventors of the present invention have described a method for producing an N-substituted maleamic acid ester and an N-substituted maleimide described in JP-A-4-221365, etc., to produce a maleamic acid ester and a maleimide. However, when compared with the yields of the N-substituted maleamic acid ester and the N-substituted maleimide described in these publications, the results were remarkably low. According to the research conducted by the present inventors, it has been found that there are various causes for the above result. For example, since the solubility of the starting material, maleamic acid, in the solvent used for the esterification reaction is extremely low, the esterification reaction has to be carried out in a slurry state, and as a result, the yield of the maleamic acid ester is significantly increased. It will be low. When the imidization reaction is further continued, the reaction system is still in a slurry state and the reaction practically does not proceed. Therefore, the yield of the obtained maleimide is several mol% with respect to the maleic acid as a starting material. It will be nothing more. Further, maleimide has higher reactivity than N-substituted maleimide, and facilitates a polymerization reaction based on the maleimide double bond or an addition reaction based on an active hydrogen atom bonded to a nitrogen atom in the reaction system. It causes it to change in quality immediately. Furthermore, the amide group of the maleamic acid ester has one active hydrogen atom more than the amide group of the N-substituted maleamic acid ester, and therefore has a different chemical property. As a result, the maleic acid ester and the maleimide formed are different from each other. Side reactions tend to occur such that the reaction easily occurs. Especially in the presence of excess acid catalyst, the proportion of these side reactions increases significantly. In short, the chemical properties of the N-substituted maleamic acid ester and the maleic acid ester, and the chemical properties of the N-substituted maleimide and the maleimide are significantly different, in other words, the amide group of the maleamic acid ester is bound to each other. 1 hydrogen
Depending on whether the number is 2 or 1, and whether the atom bonded to the nitrogen atom of the imide ring is a hydrogen atom or a carbon atom, the chemical properties of the N-substituted compound and the N-unsubstituted compound. It is completely different, and it is no exaggeration to say that they are completely different compounds, and it was found that the known method for producing an N-substituted maleimide cannot be directly applied to the production of maleimide. An object of the present invention is to solve the above problems and provide a method for producing a corresponding maleimide in a high yield by ring-closing imidation by dealcoholization reaction of a maleamic acid ester by heating.

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討を行った結果、反応系におい
て反応生成物であるマレイミドと原料であるマレインア
ミド酸エステルとを速やかに分離すること、すなわち反
応により生成するアルコールとマレイミドとを反応系外
に留去しながら脱アルコール反応を行うことにより、生
成物のマレイミドと原料のマレインアミド酸エステルと
の反応を防止し、かつマレイミドの重合反応を抑えるこ
とが可能となり、高収率で目的化合物であるマレイミド
が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を
完成するに至った。すなわち、本発明は一般式(1):
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention promptly identified a maleimide as a reaction product and a maleamic acid ester as a raw material in a reaction system. Separation, that is, by carrying out a dealcoholization reaction while distilling the alcohol and maleimide produced by the reaction out of the reaction system, the reaction between the maleimide product and the maleamic acid ester as a raw material is prevented, and the maleimide It has been found that it is possible to suppress the polymerization reaction of and the maleimide which is the target compound can be obtained in high yield, and the present invention has been completed based on this finding. That is, the invention has the general formula (1):

【化2】 (式中、Rは炭素数1〜8のアルキル基を示す)で表さ
れるマレインアミド酸エステルを加熱し、脱アルコール
反応により閉環イミド化して対応するマレイミドを製造
する際に、生成するアルコールおよびマレイミドを反応
系外に留去しながら脱アルコール反応を行うことを特徴
とするマレイミドの製造方法である。以下、本発明を詳
細に説明する。上記一般式(1)においてRは炭素数1
〜8の直鎖または分岐アルキル基を示し、具体例として
はメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル
基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、
tert−ブチル基、アミル基、sec−アミル基、イ
ソアミル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、n−ヘ
プチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基など
を挙げることができる。本発明で用いられる一般式
(1)で表されるマレインアミド酸エステルの具体例と
しては、マレインアミド酸メチルエステル、マレインア
ミド酸エチルエステル、マレインアミド酸n−プロピル
エステル、マレインアミド酸イソプロピルエステル、マ
レインアミド酸n−ブチルエステル、マレインアミド酸
イソブチルエステル、マレインアミド酸sec−ブチル
エステル、マレインアミド酸tert−ブチルエステ
ル、マレインアミド酸アミルエステル、マレインアミド
酸sec−アミルエステル、マレインアミド酸イソアミ
ルエステル、マレインアミド酸n−ヘキシルエステル、
マレインアミド酸イソヘキシルエステル、マレインアミ
ド酸n−ヘプチルエステル、マレインアミド酸n−オク
チルエステル、マレインアミド酸2−エチルヘキシルエ
ステルなどを挙げることができる。これらマレインアミ
ド酸エステルはアルコールとマレインアミド酸とから公
知の方法により容易に調製することができる。本発明
は、一般式(1)のマレインアミド酸エステルを加熱に
よる脱アルコール反応により閉環イミド化して対応する
マレイミドを製造する際に、生成するアルコールおよび
マレイミドをその生成後直ちに反応系外に留去しながら
脱アルコール反応を行うことを特徴とするが、そのため
には出発原料であるマレインアミド酸エステルはほとん
ど留出せず、生成するアルコールおよびマレイミドが主
に留出する操作圧力および温度で脱アルコール反応を行
えばよい。すなわち、一般的に、各化合物の沸点は、マ
レインアミド酸エステル、マレイミドおよびアルコール
の順に低くなるから、反応系の操作圧力および温度を脱
アルコール反応が効率よく進行し、かつマレイミドの沸
点以上でマレインアミド酸エステルの沸点以下となるよ
うに調整すればよい。反応系の操作圧力および温度は、
出発原料である一般式(1)のマレインアミド酸エステ
ルの種類により異なるので一概に特定できないが、通
常、操作圧力は500〜1mmHg、特に300〜3m
mHgの範囲、また反応温度は20〜200℃、特に7
0〜180℃の範囲とするのが好ましい。反応時間は、
上記のような操作圧力および温度範囲で、通常、1〜5
時間程度である。本発明においては、生成するアルコー
ルとマレイミドとが反応系に実質的に存在しないような
操作圧力および温度を選択することにより特に高収率で
目的とするマレイミドを製造することができる。反応系
の操作圧力が上記範囲より高すぎたり、操作温度が上記
範囲より低すぎたりするとする場合、脱アルコール反応
が十分に進行せず、また生成するアルコールおよびマレ
イミドの反応系外への留去が十分に行えず、反応系内で
マレイミドとマレインアミド酸エステルとが反応するこ
ともある。また、操作温度が上記範囲より高すぎたり、
操作圧力が上記範囲より低すぎたりする場合、副反応が
生じて目的化合物であるマレイミドの純度が著しく低下
したり、また出発原料であるマレインアミド酸エステル
が反応系外に留去されてしまうこともある。本発明にお
ける脱アルコール反応は加熱により進行するが、反応速
度を高めるために、触媒を使用することもできる。この
触媒としては、脱アルコール反応に用いられる触媒であ
ればいずれも使用することができる。具体例としては、
硫酸、塩酸、硝酸、炭酸、リン酸などの無機酸およびこ
れらの金属塩、酢酸、マレイン酸、フマル酸、コハク
酸、フタル酸などの有機酸およびこれらの金属塩、ある
いはこれら酸成分を不活性な担体に担持したもの、酸性
イオン交換樹脂などを挙げることができる。また、本発
明における脱アルコール反応においては、重合防止剤を
使用してもよい。この重合防止剤としては、一般に重合
防止剤として使用されているものであればいずれも使用
することがでる。具体例としては、フェノール、メトキ
シフェノール、tert−ブチルカテコール、ハイドロ
キノン、tert−ブチルハイドロキノン、チオジプロ
ピオン酸ジラウリル、チオジプロピオン酸ジステアリ
ル、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジエチル
ジチオカルバミン酸ナトリウム、ジブチルジチオカルバ
ミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル、ジ
ブチルジチオカルバミン酸銅、サリチル酸ナトリウム、
サリチル酸フェニル、フェノチアジン、2−メルカプト
ベンズイミダゾール、トリフェニルホスファイトなどを
挙げることができる。本発明においては、反応生成物と
してアルコールおよびマレイミドを反応系外に留去する
が、これら反応生成物は冷却などの従来公知の方法によ
り捕集することができる。この際、アルコールとマレイ
ミドとを分割して捕集すると、その後の分離、精製工程
が不必要となることから、反応生成物は分割捕集するの
が好ましい。
[Chemical 2] (In the formula, R represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms), the maleic acid ester represented by the formula (1) is heated, and an alcohol produced when the corresponding maleimide is produced by ring-closing imidation by dealcoholization reaction and A method for producing a maleimide, which comprises carrying out a dealcoholization reaction while distilling the maleimide out of the reaction system. Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the above general formula (1), R has 1 carbon atom.
To 8 are straight-chain or branched alkyl groups, and specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group,
Examples thereof include a tert-butyl group, an amyl group, a sec-amyl group, an isoamyl group, an n-hexyl group, an isohexyl group, an n-heptyl group, an n-octyl group and a 2-ethylhexyl group. Specific examples of the maleamic acid ester represented by the general formula (1) used in the present invention include maleic acid methyl ester, maleamic acid ethyl ester, maleamic acid n-propyl ester, maleamic acid isopropyl ester, Maleamic acid n-butyl ester, maleamic acid isobutyl ester, maleamic acid sec-butyl ester, maleamic acid tert-butyl ester, maleamic acid amyl ester, maleamic acid sec-amyl ester, maleamic acid isoamyl ester, Maleamic acid n-hexyl ester,
Examples thereof include maleic acid isohexyl ester, maleamic acid n-heptyl ester, maleamic acid n-octyl ester, and maleic acid 2-ethylhexyl ester. These maleamic acid esters can be easily prepared from alcohol and maleamic acid by a known method. In the present invention, when a maleimide ester of the general formula (1) is subjected to ring-closure imidation by a dealcoholization reaction by heating to produce a corresponding maleimide, the produced alcohol and maleimide are distilled out of the reaction system immediately after the production. It is characterized by carrying out a dealcoholization reaction, but for that purpose the maleic acid ester as a starting material is scarcely distilled, and the dealcoholization reaction is carried out at the operating pressure and temperature at which the alcohol and maleimide produced are mainly distilled. Should be done. That is, in general, the boiling point of each compound decreases in the order of maleamic acid ester, maleimide and alcohol, so that the dealcoholization reaction proceeds efficiently at the operating pressure and temperature of the reaction system, and the maleic acid is not less than the boiling point of maleimide. It may be adjusted so as to be not higher than the boiling point of the amic acid ester. The operating pressure and temperature of the reaction system are
The maleic acid ester of the general formula (1), which is the starting material, differs depending on the type of the maleamic acid ester and cannot be specified unconditionally, but the operating pressure is usually 500 to 1 mmHg, and particularly 300 to 3 m.
The range of mHg, the reaction temperature is 20 ~ 200 ℃, especially 7
It is preferably in the range of 0 to 180 ° C. The reaction time is
In the above operating pressure and temperature range, usually 1 to 5
It's about time. In the present invention, the target maleimide can be produced in a particularly high yield by selecting the operating pressure and temperature such that the produced alcohol and maleimide do not substantially exist in the reaction system. When the operating pressure of the reaction system is higher than the above range or the operating temperature is lower than the above range, the dealcoholization reaction does not proceed sufficiently, and the produced alcohol and maleimide are distilled out of the reaction system. However, the maleimide and the maleamic acid ester may react in the reaction system. Also, the operating temperature is too high than the above range,
If the operating pressure is lower than the above range, a side reaction may occur to significantly reduce the purity of the target compound, maleimide, or the starting material, maleamic acid ester, may be distilled out of the reaction system. There is also. The dealcoholization reaction in the present invention proceeds by heating, but a catalyst may be used to increase the reaction rate. As this catalyst, any catalyst can be used as long as it is a catalyst used for dealcoholization reaction. As a specific example,
Inert inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, carbonic acid and phosphoric acid and their metal salts, organic acids such as acetic acid, maleic acid, fumaric acid, succinic acid and phthalic acid and their metal salts or their acid components Examples thereof include those supported on various carriers and acidic ion exchange resins. Further, in the dealcoholization reaction of the present invention, a polymerization inhibitor may be used. As this polymerization inhibitor, any of those generally used as a polymerization inhibitor can be used. Specific examples include phenol, methoxyphenol, tert-butylcatechol, hydroquinone, tert-butylhydroquinone, dilauryl thiodipropionate, distearyl thiodipropionate, sodium dimethyldithiocarbamate, sodium diethyldithiocarbamate, zinc dibutyldithiocarbamate, Nickel dibutyldithiocarbamate, copper dibutyldithiocarbamate, sodium salicylate,
Examples thereof include phenyl salicylate, phenothiazine, 2-mercaptobenzimidazole and triphenylphosphite. In the present invention, alcohol and maleimide are distilled out of the reaction system as reaction products, but these reaction products can be collected by a conventionally known method such as cooling. At this time, if the alcohol and the maleimide are separated and collected, the subsequent separation and purification steps become unnecessary, so it is preferable to divide and collect the reaction product.

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。 実施例1 500mlのフラスコを備えた減圧蒸留装置にマレイン
アミド酸メチルエステル129.0g(1.0モル)お
よびジブチルジチオカルバミン酸銅0.1gを入れ、反
応温度150℃、操作圧力15mmHgの条件下で脱ア
ルコール反応を行った。留出物は80℃に保温した受器
に導入して捕集し白色固体64.2gを得た。この白色
固体を核磁気共鳴分析(NMR分析)で分析したところ
マレイミドであることが確認された。さらに、白色固体
中のマレイミドの含有率をガスクロマトグラフィーで測
定したところ99.5モル%以上であった。従って、マ
レインアミド酸メチルエステルに対して65.9モル%
の収率でマレイミドが得られた。 実施例2〜5 実施例1において、反応温度、操作圧力および触媒の有
無を変えた以外は実施例1と同様の方法でマレインアミ
ド酸メチルエステルの脱アルコール反応を行った。結果
を表1に示す。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples. Example 1 A vacuum distillation apparatus equipped with a 500 ml flask was charged with 129.0 g (1.0 mol) of maleic acid methyl ester and 0.1 g of copper dibutyldithiocarbamate, and the reaction temperature was 150 ° C. and the operating pressure was 15 mmHg. A dealcoholization reaction was performed. The distillate was introduced into a receiver kept at 80 ° C. and collected to obtain 64.2 g of a white solid. When this white solid was analyzed by nuclear magnetic resonance analysis (NMR analysis), it was confirmed to be maleimide. Furthermore, the content of maleimide in the white solid was measured by gas chromatography and found to be 99.5 mol% or more. Therefore, 65.9 mol% relative to maleic acid methyl ester
Maleimide was obtained with a yield of. Examples 2 to 5 In Example 1, the dealcoholization reaction of maleic acid methyl ester was carried out in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature, the operating pressure, and the presence or absence of the catalyst were changed. The results are shown in Table 1.

【表1】 注: (1)強酸性イオン交換樹脂(三菱化成(株)製、DI
AION−PK216)、 使用量7.2g (2)シリカ担体(富士デビソン(株)製、150μ
m)にオルソリン酸33%担持、使用量2.0g 比較例1 特開平3−184956号公報記載のN−置換マレイン
アミド酸からN−置換マレイミドを製造する方法に準じ
て、マレインアミド酸からマレイミドを製造した。温度
計、水分離器を備えた冷却管、トルエン供給管および撹
拌機を備えた500ml四つ口フラスコにマレインアミ
ド酸23.0g(0.2モル)、トルエン180ml、
イソブチルアルコール55.3g(0.6モル)および
濃硫酸2.0mlを仕込み、加熱撹拌下、減圧すること
により反応温度を80℃に保ち、反応より生成する水を
トルエンとともに系外に留去しながら1時間エステル化
反応を行った。この際、反応溶液はスラリー状であっ
た。次いで、減圧を解き、80℃のままでフラスコ内に
p−メトキシフェノール0.1gを添加した。常圧のま
ま再び加熱を開始して、トルエンが還流を始めた時点か
らトルエン供給管より180ml/hの速度でトルエン
をフラスコ内に供給するとともに、水分離器より180
ml/hの速度でトルエンの抜き出しを行った。この
際、反応系はスラリー状であり、一部塊状固体があっ
た。反応終了後、ろ過を行い、ろ取した固体を高速液体
クロマトグラフィーで分析したところ、3.2モル%マ
レイミドが得られ、有機層をガスクロマトグラフィーに
より分析した結果、マレイミドが6.0モル%得られ
た。マレイミドの出発原料として使用したマレインアミ
ド酸に対する収率は9.2モル%にすぎなかった。 比較例2 特開平3−173866号公報記載のN−置換マレイン
アミド酸モノエステルからN−置換マレイミドを製造す
る方法に準じて、マレインアミド酸エステルからマレイ
ミドを製造した。温度計、水分離器を備えた冷却管およ
び撹拌機を備えた200ml三つ口フラスコにマレイン
アミド酸メチルエステル12.9g(0.1モル)、ト
ルエン90ml、メチルアルコール32.0g(1.0
モル)および濃硫酸1.0mlを仕込み、加熱撹拌しつ
つ還流下で3時間撹拌を続けて脱アルコール反応を行っ
た。反応終了後、高速液体クロマトグラフィーで反応溶
液を分析してマレイミドの生成量を測定した。マレイミ
ドの出発原料として使用したマレインアミド酸メチルエ
ステルに対する収率は10.0モル%にすぎなかった。 比較例3 特開平4−221365号公報記載のN−置換マレイン
アミド酸エステルからN−置換マレイミドを製造する方
法に準じて、マレインアミド酸エステルからマレイミド
を製造した。温度計、水分離器を備えた冷却管および撹
拌機を備えた200ml三つ口フラスコにマレインアミ
ド酸メチルエステル12.9g(0.1モル)、メチル
アルコール90mlおよび炭酸ナトリウム0.8gを加
え、室温(25℃)で3時間撹拌を続けて脱アルコール
反応を行った。反応終了後、触媒をろ過して除去した。
次に、高速液体クロマトグラフィーで反応溶液を分析し
てマレイミドの生成量を測定した。マレイミドの出発原
料として使用したマレインアミド酸メチルエステルに対
する収率は27.9モル%にすぎなかった。
[Table 1] Note: (1) Strongly acidic ion exchange resin (DI, manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd.)
AION-PK216), amount used 7.2 g (2) Silica carrier (Fuji Devison Co., Ltd., 150 μ)
Orthophosphoric acid 33% supported on m), usage amount 2.0 g Comparative Example 1 According to the method for producing an N-substituted maleimide from an N-substituted maleamic acid described in JP-A-3-184956, maleimide acid to maleimide is used. Was manufactured. In a 500 ml four-necked flask equipped with a thermometer, a cooling pipe equipped with a water separator, a toluene supply pipe and a stirrer, 23.0 g (0.2 mol) of maleamic acid, 180 ml of toluene,
55.3 g (0.6 mol) of isobutyl alcohol and 2.0 ml of concentrated sulfuric acid were charged, and the reaction temperature was kept at 80 ° C. by heating and stirring to reduce the pressure, and water produced by the reaction was distilled out of the system together with toluene. While carrying out the esterification reaction for 1 hour. At this time, the reaction solution was in a slurry form. Then, the reduced pressure was released, and 0.1 g of p-methoxyphenol was added to the flask while still at 80 ° C. When heating is started again under normal pressure, toluene is supplied into the flask at a rate of 180 ml / h from the toluene supply pipe from the time when the toluene starts to reflux, and 180
The toluene was extracted at a rate of ml / h. At this time, the reaction system was in the form of a slurry, and there was some solid mass. After completion of the reaction, filtration was carried out and the solid collected by filtration was analyzed by high performance liquid chromatography to give 3.2 mol% maleimide. As a result of analyzing the organic layer by gas chromatography, the maleimide was 6.0 mol%. Was obtained. The yield of maleimide based on the maleamic acid used as the starting material was only 9.2 mol%. Comparative Example 2 Maleimide was produced from maleamic acid ester according to the method for producing N-substituted maleimide from N-substituted maleamic acid monoester described in JP-A-3-173866. In a 200 ml three-necked flask equipped with a thermometer, a cooling tube equipped with a water separator, and a stirrer, 12.9 g (0.1 mol) of maleic acid methyl ester, 90 ml of toluene, 32.0 g of methyl alcohol (1.0 mol).
Mol) and 1.0 ml of concentrated sulfuric acid, and the mixture was heated and stirred under reflux for 3 hours to carry out dealcoholization reaction. After the reaction was completed, the reaction solution was analyzed by high performance liquid chromatography to measure the amount of maleimide produced. The yield was only 10.0 mol% based on the maleamic acid methyl ester used as the starting material for maleimide. Comparative Example 3 Maleimide was produced from maleic acid ester according to the method for producing N-substituted maleimide from N-substituted maleamic acid ester described in JP-A-4-221365. To a 200 ml three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser equipped with a water separator and a stirrer was added 12.9 g (0.1 mol) of maleic acid methyl ester, 90 ml of methyl alcohol and 0.8 g of sodium carbonate, The dealcoholization reaction was carried out by continuing stirring at room temperature (25 ° C.) for 3 hours. After the reaction was completed, the catalyst was removed by filtration.
Next, the reaction solution was analyzed by high performance liquid chromatography to measure the amount of maleimide produced. The yield was only 27.9 mol% based on the maleic acid methyl ester used as the starting material for maleimide.

【発明の効果】本発明の方法によれば、反応性の高い、
反応生成物としてのマレイミドを反応系外に留去しなが
ら脱アルコール反応を行うので、出発原料のマレインア
ミド酸エステルとマレイミドとの反応、マレイミド自体
の重合などの副反応を抑え、マレイミドを高収率で製造
することができる。本発明における脱アルコール反応
は、従来公知の脱水剤を用いた脱水環化反応に比べて極
めて容易に進行するので、本発明の方法によれば、脱水
剤を用いる従来法より効率よくマレイミドを製造するこ
とができる。本発明の方法によって得られるマレイミド
は非常に純度が高く、特別の精製工程を必要とするもの
でないから、生産コストを大幅に削減することが可能と
なり、このため本発明の方法によれば低コストでマレイ
ミドを製造することができる。
According to the method of the present invention, the reactivity is high,
Since the dealcoholization reaction is carried out while distilling maleimide as a reaction product out of the reaction system, the reaction between maleimide acid ester as a starting material and maleimide, the side reaction such as polymerization of maleimide itself is suppressed, and the maleimide has a high yield. Can be manufactured at a rate. Since the dealcoholization reaction in the present invention proceeds extremely easily as compared with the conventionally known cyclodehydration reaction using a dehydrating agent, according to the method of the present invention, maleimide can be produced more efficiently than in the conventional method using a dehydrating agent. can do. The maleimide obtained by the method of the present invention has a very high purity and does not require a special purification step, so that it is possible to significantly reduce the production cost. Therefore, according to the method of the present invention, the low cost is achieved. A maleimide can be produced with.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(1): 【化1】 (式中、Rは炭素数1〜8のアルキル基を示す)で表さ
れるマレインアミド酸エステルを加熱し、脱アルコール
反応により閉環イミド化して対応するマレイミドを製造
する際に、生成するアルコールおよびマレイミドを反応
系外に留去しながら脱アルコール反応を行うことを特徴
とするマレイミドの製造方法。
1. General formula (1): (In the formula, R represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms), the maleic acid ester represented by the formula (1) is heated, and an alcohol produced when the corresponding maleimide is produced by ring-closing imidation by dealcoholization reaction and A method for producing a maleimide, which comprises carrying out a dealcoholization reaction while distilling the maleimide out of the reaction system.
JP28132492A 1992-10-20 1992-10-20 Production of maleimide Pending JPH06128222A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995009834A1 (en) * 1993-10-06 1995-04-13 Nippon Shokubai Co., Ltd. Processes for producing maleamic acid, ester thereof and maleimide

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995009834A1 (en) * 1993-10-06 1995-04-13 Nippon Shokubai Co., Ltd. Processes for producing maleamic acid, ester thereof and maleimide

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