JPH0674247B2 - ハロゲン化イミドの製造方法 - Google Patents

ハロゲン化イミドの製造方法

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JPH0674247B2
JPH0674247B2 JP63121691A JP12169188A JPH0674247B2 JP H0674247 B2 JPH0674247 B2 JP H0674247B2 JP 63121691 A JP63121691 A JP 63121691A JP 12169188 A JP12169188 A JP 12169188A JP H0674247 B2 JPH0674247 B2 JP H0674247B2
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anhydride
halogenated
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    • C07D209/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with one carbocyclic ring
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    • C07D209/48Iso-indoles; Hydrogenated iso-indoles with oxygen atoms in positions 1 and 3, e.g. phthalimide

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ポリハロゲン化イミドの合成方法、特に、テ
トラブロモフタル酸等のハロゲン化されたジカルボン酸
から誘導されたイミドの合成方法に関するものである。
従来の技術 ポリハロゲン化イミド、特に、テトラブロモフタルイミ
ドおよびビス(テトラブロモフタルイミド)は、多くの
可燃性材料、特にプラスチックの難燃剤として利用され
る周知の化合物である(エス.エム.スパッツ(S.M.SP
ATZ)達による論文「N置換されたテトラブロモフタル
イミド難燃剤添加物(Some N-substituted tetrabromop
htalimide fire-retardant additives)」(インダスト
リアル アンド エンジニアリング ケミストリィ プ
ロダクト リサーチ アンド デベロップメント“Indu
strial and Engineering Chemistry Product Research
and Development")、第8巻、第4号(1969)、397−3
98頁、及びアメリカ合衆国特許第3,873,567号、フラン
ス国特許第2,369,261号及び日本国特許出願第74−045,0
62号、第75−064,337号参照)。
発明が解決しようとする課題 しかし、上記の文献に記載された製造方法では、収率が
悪く、多くの場合、得られた生成物が黄色に着色してい
るか、使用時に変色する。従って、プラスチック材料
(コンパウンドまたは成形材料)を着色しなければなら
ないため、その利用は大幅に制限されている。また、上
記の方法で得られた製品は、多くの場合ポリマー材料と
しての使用温度で揮発する成分を含んでいるので、金型
の腐食の原因となる。さらに、これらの製造では、イミ
ド化反応により生成する凝縮水を溶解し且つハロゲン化
されたジカルボン酸無水物を溶解することのできる共沸
混合物水溶液を形成するような有機溶媒(特に、キシレ
ン、トルエン、アルコール、及び酢酸)が一般に選択さ
れるが、これらの有機溶媒の分離・回収のためにコスト
のかかる操作が必要となり、さらに有機溶媒蒸気を除去
するための乾燥手段が必要になる。
上記の欠点は、特に、ヒドラジンおよびハロゲン化され
たカルボン酸無水物からポリハロゲン化イミドを誘導す
る場合に顕著になる。
さらに、上記のハロゲン化されたカルボン酸無水物を出
発原料として使用するためには、ジカルボン酸無水物の
ポリハロゲン化が必要である。しかし、ポリハロゲン化
されたカルボン酸無水物を合成するには、カルボン酸無
水物のハロゲン化工程と、ハロゲン化された無水物の分
離精製工程をさらに必要とするので、この方法でポリハ
ロゲン化イミドを製造するのは技術的にも経済的にも不
利である。
本発明者達は、中間生成物である上記ハロゲン化無水物
を分離・精製する必要はなく、また、上記無水物を溶解
し且つ/または凝縮水を除去するための有機溶媒は必ず
しも必要でなく、所定の条件を採用すれば、有機溶媒を
用いずに操作することもできるということを見出した。
本発明によれば、無色もしくはほとんど無色の生成物が
高い収率で得られ、この生成物は予備精製せずに、高
温、特に250℃以上の温度で使用される高分子材料を含
む材料を完全に難燃化することができる。
課題を解決するための手段 本発明は、ハロゲン化無水ジカルボン酸とヒドラジンと
からハロゲン化イミドを製造する方法において、 (a)ジカルボン酸無水物をハロゲン化し、 (b)(a)段階で得られた相をそのままヒドラジンと
反応させる ことを特徴とする方法を提供する。
上記のジカルボン酸無水物としては、特に、下記のもの
が挙げられる: −芳香族(ベンゼン、ナフタレン、アントラセン)のジ
カルボン酸無水物、特に上記一般式のもの: 但し、上記式において、pは0から2の整数である。
−一部分がハロゲン化された芳香族(ベンゼン、ナフタ
レン、アントラセン)のジカルボン酸無水物、特に、下
記一般式のもの: 但し、上記式において、Xは塩素もしくは臭素、mは0
から4、nは0から2、m+nは4+2p以下であり、p
は0から2である。また、Xは塩素もしくは臭素(m+
nは1以上)であり、従って、同じ分子中で塩素と臭素
は全ての組合せにすることができる。
本発明では、単一の無水物または複数の無水物の混合物
を使用することができる。無水物の混合物を使用する場
合には、その無水物の一つまたはいくつかはハロゲンで
飽和されていてよいが、全部が飽和されていることはな
い。好ましくは、無水フタル酸が使用される。
ジカルボン酸無水物のハロゲン化、すなわち、上記
(a)段階は、当業者には公知の方法によって実施され
る。すなわち、このハロゲン化は、塩素化または臭素化
で行うか、もしくは塩素化後に臭素化を行うか、または
その反対に臭素化後に塩素化を行う。このハロゲン化は
部分的に行っても全体に行っても良いが、mが2以上の
生成物が得られるまで続けるのが好ましい。単一のハロ
ゲンを使用するのが好ましく、特に臭素が好ましい。
無水フタル酸は、例えば、ドイツ国特許第1,937,174号
に記載の方法によってクロロヒドリン中で塩素化するこ
とができる。この方法では、クロロヒドリン(HSO3Cl)
中に無水フタル酸を溶かした溶液を調製し、沃素を添加
した後この混合物を120℃に加熱する。その後、ICl3
含む塩素ガスで処理する。また、無水フタル酸は、少量
の沃素の存在下のオレウム溶液に塩素を注入することに
よって塩素化することもできる。塩素化はこのオレウム
溶媒中で実施するのが好ましい。
無水フタル酸の臭素化は、例えば、英国特許第1,084,37
5号に記載の方法によって実施される。この方法による
と、臭素化は、沃素または鉄を触媒として65%オレウム
溶媒中で実施される。
ハロゲン化の終点で得られた相からハロゲン化ジカルボ
ン酸無水物を分離することは必要ではない。
本発明によると、(b)段階は、(a)段階で得られた
相をヒドラジンと反応させることにより実施される。
(a)段階で得られたハロゲン化された中間生成物をヒ
ドラジンとの反応の前に分離する必要がないということ
は、明らかに本発明の利点の一つである。ヒドラジンは
水和物またはヒドラジン塩(例えば、硫酸塩、ハロゲン
化水素塩または酢酸塩)の形態で使用される。ヒドラジ
ンまたはその誘導体は、そのまままたは硫酸溶液の形態
で使用できる。硫酸の量は広い範囲で変えることがで
き、唯一の条件は反応物を十分に分散でき且つ十分に攪
拌できる量でなければならないということだけである。
ヒドラジンに対するハロゲン化された無水物のモル比は
2以下であり、好ましくは1から2の間である。(b)
段階のこの反応は、大気圧下で、80から220℃、好まし
くは110から200℃の範囲の温度で実施する。
反応時間は、広い範囲で変えることができるが、一般に
は1から20時間の範囲にある。反応混合物を冷却した
後、得られた固体懸濁を希釈し、濾過して取り出し、中
和するまで水で洗浄する。その後、従来の乾燥手段で、
生成物を乾燥させる。
本発明の好ましい1実施態様によると、水和物またはヒ
ドラジニウム塩の形態のヒドラジンは、硫酸溶液の形態
で使用され、前段階(a)で得られたハロゲン化された
無水物の相にこの溶液を徐々に導入する。硫酸の量と濃
度は、ヒドラジンの添加の終点で、反応混合物が(a)
段階で使用した無水物1モルにつき硫酸溶液を500から
1,500ml、好ましくは600から1,200ml含むように算出す
る。この溶液の濃度は、H2SO480%とオレウム65%の範
囲、好ましくはH2SO490%とオレウム40%の範囲であ
る。
本発明方法の(b)段階を少なくとも130℃の温度で実
施した場合に通常得られる生成物は下記の一般式で表さ
れるビスイミドによって構成される: 但し、上記式において、Aは使用したハロゲン化された
無水物の残基を示す。
本発明の方法によって得られた生成物は、特に、全ての
種類のプラスチック材料の難燃剤として使用することが
できる。プラスチック材料へのこれら生成物の練込みは
公知の任意の方法で行われ、その量は可燃性材料の重量
に対して5から40%である。
本発明は、以下の実施例によってより明らかになろう。
しかし、以下の実施例は本発明を何ら限定するものでは
ない。なお、以下の実施例中の部およびパーセントは全
て重量によって表示したものである。
実施例1 攪拌機および還流装置を備えたガラス反応装置に無水フ
タル酸148gと、沃素1.5gと、65%オレウム700gとを順次
導入する。
この混合物を均質化した後、60から70℃に加熱し、臭素
345gを4時間以上かかけて添加する。この添加の終了
後、温度を徐々に110℃まで上げら状態で混合物を4時
間放置する。
次に、96%H2SO41,000gにヒドラジン硫酸塩107gを溶解
させた溶液を2時間以上かけて導入し、温度を徐々に11
0から180℃の範囲の温度に上昇させる。その後、11時間
の間、反応混合物をこの温度に保つ。
冷却後、水で希釈し、濾過し、得られた固体を中和する
まで洗浄し、乾燥させると、白色の固体430gが得られる
(収率=93%)。その赤外スペクトルは以下の式に対応
している: 実施例2 実施例1と同一の装置に、無水フタル酸148g、沃素1.5g
および65%オレウム700gを順次導入する。
無水フタル酸を希釈した後、反応混合物を40℃、すなわ
ち、その沸点まで加熱し、塩素を90g/時の割合で導入す
る。5時間の間、この塩素の導入を続行させる。この
時、温度は徐々に130℃まで上昇させる。
冷却後、2時間かけて、96%硫酸900gにヒドラジン硫酸
塩90gを溶解した溶液を添加する。この際、徐々に100か
ら110℃の温度に加熱する。ヒドラジンの導入後、温度
を170℃まで上昇させた状態で11時間の間放置する。
その後、反応混合物を冷却し、水で希釈し、得られた固
体を濾過して取り出し、中和するまで洗浄する。乾燥さ
せると、白色の固体が得られ、その収率は92重量%であ
る。その赤外スペクトルは、以下の式に対応している:
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−45092(JP,A) 特開 昭53−56660(JP,A) 特開 昭61−118378(JP,A) 特開 昭60−161974(JP,A) 米国特許3873567(US,A)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハロゲン化無水ジカルボン酸とヒドラジン
    とからハロゲン化イミドを製造する方法において、 (a)ジカルボン酸無水物をハロゲン化し、 (b)(a)段階で得られた相をそのままヒドラジンと
    反応させる ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】下記の式: (ここで、Xは塩素または臭素原子であり、n、mおよ
    びpは整数であり、mは0から4の範囲にあり、nおよ
    びpは0から2の範囲にあり、m+nは4+2p以下であ
    り、m+n>1である場合には、Xは塩素および臭素で
    あってよい) の無水物またはこれらの混合物を用いる請求項1に記載
    の方法。
  3. 【請求項3】無水物が無水フタル酸である請求項1また
    は2に記載の方法。
  4. 【請求項4】ハロゲンが臭素である請求項1から3のい
    ずれか一項に記載の方法。
  5. 【請求項5】上記(a)段階で、mが2以上となるよう
    にハロゲン化が実施されることを特徴とする請求項1か
    ら4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 【請求項6】ヒドラジンを硫酸中に溶解したヒドラジン
    硫酸塩の形態で使用する請求項1から5のいずれか一項
    に記載の方法。
  7. 【請求項7】(b)段階を80〜220℃の温度で実施する
    請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
JP63121691A 1987-05-18 1988-05-18 ハロゲン化イミドの製造方法 Expired - Lifetime JPH0674247B2 (ja)

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