JPH07330723A - Ｎ−置換マレイミド類の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 無水マレイン酸と第一アミンとを、下記一般
式（Ｉ）で示される化合物と触媒の存在下において、有
機溶媒中で加熱して脱水環化反応させることを特徴とす
るＮ−置換マレイミド類の製造方法。 【化１】 【効果】 本発明の製造方法によれば、重合物、副生物
の生成が抑制され、色相のよい高純度のＮ−置換マレイ
ミド類が高収率で得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｎ−置換マレイミド類
の製造方法に関する。Ｎ−置換マレイミド類は、医薬、
農薬、染料、高分子添加剤、高分子原料あるいは中間体
として広く利用できる。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】Ｎ−置換
マレイミド類の製造方法としては、従来から種々の方法
が報告されている。例えば、無水マレイン酸とアミン類
を反応させて得られるマレイン酸モノアミド類を、１８
０℃以上の高温に加熱し、脱水環化する方法や、無水マ
レイン酸とアミン類を酢酸ナトリウム触媒の存在下で無
水酢酸中において脱水反応させる方法などがある。

【０００３】また、無水酢酸などの脱水剤を用いない
で、スルホン酸、硫酸などの酸性触媒またはそれらの酸
性触媒と無機系の銅化合物を用いる方法などのほか、水
酸化ナトリウム、トリエチルアミンなどの塩基性触媒を
用いる方法などが提案されている。しかしながら、これ
らの方法では、生成物の収率が低かったり、脱水量に見
合う脱水剤を必要としたり、副生物として重合物が生成
したりするほか、未反応物の除去のために中和、再結
晶、蒸留などの操作が必要であり、工業的に実施するに
は充分なものではない。

【０００４】本発明は、従来の方法の問題点を解決する
ために検討したものである。すなわち、本発明の課題
は、工業的に容易に実施できるＮ−置換マレイミド類の
製造方法を提供する処にあり、具体的には、重合物また
は副生物の生成を防止して比較的簡単な精製により高純
度のＮ−置換マレイミド類を高収率で得ることのできる
製造方法を提供する処にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のＮ−置換マレイ
ミド類の製造方法は、無水マレイン酸と第一アミンと
を、下記一般式（Ｉ）で示される化合物と触媒の存在下
において、有機溶媒中で加熱して脱水環化反応させるこ
とを特徴とする。

【化２】

【０００６】また、脱水環化反応により生成する反応混
合物を、水、希酸溶液、含水アルコールで洗浄した後
に、Ｎ−置換マレイミド類を単離するのが、より高純度
品を得る上から好ましい。

【０００７】本発明の出発原料である無水マレイン酸
は、特に限定されず、市販のものが使用できる。

【０００８】また、無水マレイン酸と反応させる芳香族
第一アミンとしては、例えば、アニリン、ナフチルアミ
ン、トルイジン、アミノフェノール、ニトロアニリン、
フェニレンジアミン、ｐ，ｐ′−ジアミノジフェニルエ
ーテル、２，２−ビス（ｐ−アミノフェニル）プロパ
ン、アミノ安息香酸、クロロアニリン、３，３′−ジメ
チル−４，４′−ジアミノジフェニルメタン、ジアミノ
ジフェニルスルホン、キシリジンなどが挙げられる。ま
た、脂肪族第一アミンとしては、例えば、エチルアミ
ン、ブチルアミン、ベンジルアミン、シクロヘキシルア
ミン、アリルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレ
ンジアミン、ラウリルアミンなどが挙げられる。

【０００９】無水マレイン酸の使用量は、第一アミンの
アミノ基１当量に対して１．０〜１．２当量の範囲が好
ましい。

【００１０】本発明においては、反応容器中に、所定量
の無水マレイン酸、有機溶媒、触媒、一般式（Ｉ）で示
される化合物を入れ、次いで第一アミンを加え、不活性
ガス雰囲気下で所定温度に加熱して反応を行なう方法
か、または、反応容器に、所定量の無水マレイン酸、有
機溶媒、触媒、一般式（Ｉ）で示される化合物を仕込
み、不活性ガス雰囲気下で所定温度まで加熱し、次いで
第一アミンを少しずつ加えて反応を行なう方法が好まし
い。

【００１１】本発明において用いる溶媒としては、反応
を効率よく促進する点から、トルエン、キシレン、エチ
ルベンゼン、クメンなどの芳香族系溶媒と、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、
ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミドなどの非プロト
ン性溶媒との混合溶媒が好適である。溶媒の使用量は、
経済性、操作性の点から、無水マレイン酸と第一アミン
の合計量の１〜１０倍量が好ましい。

【００１２】芳香族系溶媒と併用する非プロトン性溶媒
の使用量は、反応生成物の溶解性の点から、全溶媒使用
量の５〜５０重量％が望ましい。

【００１３】本発明で使用する一般式（Ｉ）で示される
化合物は、分子内にヒンダードフェノール基とカルボン
酸銅を有し、反応系における副生物と重合物の生成抑制
作用および着色の抑制作用を有する。一般式（Ｉ）で示
される化合物としては、例えば、３−（３，５−ジター
シャリブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸
銅、３，５−ジターシャリブチル−４−ヒドロキシ安息
香酸銅が挙げられる。一般式（Ｉ）で示される化合物の
使用量は、無水マレイン酸と第一アミンの合計量に対し
て０．０１〜５重量％が好適である。

【００１４】本発明で使用する触媒としては、トルエン
スルホン酸、ベンゼンスルホン酸、スルファミン酸、硫
酸、燐酸、強酸性イオン交換樹脂、メタンスルホン酸な
どが挙げられる。触媒の使用量は、無水マレイン酸と第
一アミンの合計量に対して１〜２０重量％で、経済性か
らみて好ましくは１〜１０重量％である。

【００１５】本発明の方法における反応温度は、５０〜
１５０℃の範囲である。反応時間は、使用溶媒、原料濃
度、反応温度、触媒量、撹拌速度などの条件により異な
るが、一般的には０．５〜１０時間である。

【００１６】Ｎ−置換マレイミド類を含む反応混合物か
らのＮ−置換マレイミド類の単離精製は、次のようにし
て行なうのが好ましい。

【００１７】すなわち、反応混合物を無水マレイン酸と
第一アミンの合計量の１〜５倍量の水で洗浄した後、１
〜５％の希酸溶液１〜５倍量で洗浄し、さらに１〜５倍
量の水で洗浄し、有機層より溶媒を減圧留去した後、炭
素数１〜５の１０〜５０％含水アルコール１〜５倍量で
洗浄し、その後に結晶を濾過乾燥するか、または、反応
混合物から溶媒を減圧留去した後、残ったものを無水マ
レイン酸と第一アミンの合計量の１〜５倍量の水で洗浄
した後、１〜５％の希酸溶液１〜５倍量で洗浄し、次い
で１〜５倍量の水で洗浄した後、炭素数１〜５の１０〜
５０％含水アルコール１〜５倍量で洗浄し、その後に結
晶を濾過乾燥すると、高純度のＮ−置換マレイミド類を
得ることができる。

【００１８】なお、上記の精製に使用する希酸溶液とし
ては、クエン酸、シュウ酸、酒石酸、グリコール酸など
の溶液が挙げられる。また、炭素数１〜５のアルコール
としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノ
ール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノー
ル、アミルアルコール、イソアミルアルコールなどが使
用できる。また、水、希酸、含水アルコールでの洗浄温
度は、常温から８０℃が好ましい。

【００１９】

【実施例】以下、実施例および比較例を掲げて発明実施
の態様および効果につき述べるが、例示は単に説明用の
ものであって、発明思想の限定または制限を意図したも
のではない。なお各例中、「部」および「％」は重量基
準である。

【００２０】実施例１ 検水管を付けた冷却コンデンサー、温度計、撹拌機、滴
下ロート、ガス吹き込み管をセットした反応フラスコ
に、無水マレイン酸１０７．８ｇ、トルエン４００ｇ、
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド５０ｇ、ｐ−トルエンス
ルホン酸５ｇ、３，５−ジターシャリブチル−４−ヒド
ロキシ安息香酸銅０．３ｇを入れ、撹拌下で加熱溶解さ
せる。次いで、ガス吹き込み管より窒素ガスを通入し、
滴下ロートよりアニリン９３．１ｇを滴下し、溶媒還流
下で４時間反応させた。反応中に生成した水１８ｇを検
水管より除いた。反応後、反応液を逆相液体クロマトグ
ラフィー（ＲＰＬＣ）により分析した結果、生成したＮ
−フェニルマレイミドの反応収率は９９．６％であっ
た。

【００２１】次いで窒素ガスを通入しつつ７０℃まで冷
却した後、窒素ガスを止めて４％クエン酸水溶液２００
ｇを加え、１５分間撹拌混合した後に１５分間静置し、
二層分離した水層を除いた。有機層に２００ｇの水を加
えて７０℃で撹拌洗浄した後、水層を除き、有機層の溶
媒を減圧下で除いた。次いで、脱溶媒したものにｎ−ブ
タノールと水の等重量混合物２００ｇを加え、５０℃で
２０分間撹拌した後、１０〜２０℃で結晶を濾別し、乾
燥した。乾燥物収量１６７．２ｇ、収率９６．６％で、
ＲＰＬＣ純度９９．９％、融点９１℃のＮ−フェニルマ
レイミドの淡黄白色粉末を得た。このＮ−フェニルマレ
イミド１ｇは、スチレン１０ｇに完全に溶解し、溶液は
透明だった。

【００２２】比較例１ ３，５−ジターシャリブチル−４−ヒドロキシ安息香酸
銅を添加しなかったこと以外は実施例１と全く同様の方
法により実施した。反応収率８７．１％、精製後収率７
２．３％で、ＲＰＬＣ純度９９．５％、融点８９〜９０
℃のＮ−フェニルマレイミドの黄色粉末１２５．２ｇを
得た。

【００２３】比較例２ ３，５−ジターシャリブチル−４−ヒドロキシ安息香酸
銅を添加せずに反応させた後、反応収率８８．０％の反
応液を６０℃まで冷却したものに６％Ｎａ_２ＣＯ_３水溶
液２００ｇを加え、２０分間撹拌混合した後に２０分間
静置したが、分離が悪く、さらに４０分間静置後も水層
と有機層の界面に不溶解物を含む乳化層が存在した。こ
の有機層を２％の硫酸水溶液２００ｇで洗浄した後、２
００ｇの水で洗浄すると、乳化層が生成した。次に、有
機層の溶媒を減圧下で除去した。収率８５％で、純度９
７％、融点８９〜９０℃のＮ−フェニルマレイミドの淡
黄色固体１００．９ｇが得られた。この１ｇをスチレン
１０ｇに溶解させても完全透明には溶解しなかった。

【００２４】実施例２ 実施例１と同様な反応装置に、無水マレイン酸１０７．
８ｇ、トルエン２５０ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミ
ド３０ｇ、ｐ−トルエンスルホン酸３．５ｇ、３−
（３，５−ジターシャリブチル−４−ヒドロキシフェニ
ル）プロピオン酸銅０．３ｇを入れ、ガス吹き込み管よ
り窒素ガスを通入し、１１３〜１１７℃に加熱した後、
滴下ロートよりアニリン９３．１ｇを滴下し、溶媒還流
下で４時間反応させた。反応時に生成した水は検水管よ
り除いた。反応後、反応液をＲＰＬＣにより分析した結
果、生成したＮ−フェニルマレイミドの反応収率は９
９．８％であった。

【００２５】次いで窒素ガスを通入しつつ７０℃まで冷
却した後、窒素ガスを止めて２００ｇの水を加え、７０
℃で撹拌洗浄した後に水層を除いた。次に、２％クエン
酸水溶液２００ｇを加え、７０℃で１５分間撹拌混合し
た後に１５分間静置し、二層分離した水層を除いた。さ
らに有機層に２００ｇの水を加えて７０℃で撹拌洗浄し
た後、水層を除いた。次いで、有機層の溶媒を減圧下で
除き、脱溶媒したものにイソブタノールと水の等量混合
物２００ｇを加え、５０℃で２０分間撹拌した後、１０
〜２０℃で結晶を濾別し、乾燥した。乾燥物収量１６
７．６ｇ、収率９６．８％で、ＲＰＬＣ純度９９．９
％、融点９０℃のＮ−フェニルマレイミドの淡黄白色粉
末を得た。このＮ−フェニルマレイミド１ｇは、スチレ
ン１０ｇに完全に溶解し、溶液は透明だった。

【００２６】実施例３ 実施例１と同様の反応装置に、無水マレイン酸１０３
ｇ、トルエン４００ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド
１００ｇ、３，５−ジターシャリブチル−４−ヒドロキ
シ安息香酸銅０．４ｇ、ｐ−トルエンスルホン酸６ｇを
加え、窒素ガス通入下で６０℃に加熱撹拌し、内容物が
溶解した後、ｐ−アミノフェノール１０１．９ｇを数回
に分けて加えた。ｐ−アミノフェノールの添加完了後、
溶媒還流下で５時間反応させた。反応中に生成した水は
検水管より除いた。反応後、反応液をＲＰＬＣにより分
析した結果、反応収率は９８．３％であった。

【００２７】次に、窒素ガスを止め、反応物中の有機溶
媒を減圧下で除いた。脱溶媒したものに４００ｇの水を
加えて６０〜７０℃で洗浄した後、水層を除いた。次
に、２％クエン酸水溶液４００ｇを加え、７０℃で撹拌
洗浄し、水層を除いたものに、さらに水４００ｇを加
え、５０℃で２０分間撹拌洗浄した後、水層を除いた。
次に、４０％含水イソプロパノール３００ｇを加え、５
０℃で撹拌洗浄した後、１０〜２０℃で結晶を濾別し、
乾燥した。乾燥物収量１７７．４ｇ、収率９３．８％
で、純度９９．５％、融点１８９．５℃の黄色のＮ−ヒ
ドロキシフェニルマレイミド粉末を得た。このＮ−ヒド
ロキシフェニルマレイミド１ｇは、エチルベンゼン１０
ｇに完全に溶解し、溶液は透明だった。

【００２８】実施例４ 実施例１と同様の反応装置に、無水マレイン酸１０３
ｇ、トルエン２５０ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド
８０ｇ、３−（３，５−ジターシャリブチル−４−ヒド
ロキシフェニル）プロピオン酸銅０．４ｇ、ｐ−トルエ
ンスルホン酸５ｇを加え、６０℃に加熱撹拌後、窒素ガ
スを通入しつつｐ−アミノ安息香酸１３７．１ｇを数回
に分けて添加した。添加完了後、溶媒還流下で５時間反
応させた。反応中に生成した水は検水管より除いた。反
応後、反応液をＲＰＬＣにより分析した結果、反応収率
は９８．１％であった。

【００２９】次に、窒素ガスの通入を止め、反応液中の
有機溶媒を減圧下で除いた。脱溶媒したものに４００ｇ
の水を加えて６０〜７０℃で撹拌洗浄した後、水層を除
いた。次に、３％クエン酸水溶液を加え、７０℃で撹拌
洗浄し、水層を除いたものに、さらに水４００ｇを加
え、５０℃で２０分間撹拌洗浄し、脱水した。次に、４
０％含水イソプロパノール４００ｇを加え、５０〜７０
℃で撹拌洗浄した後、１０〜２０℃で結晶を濾別し、乾
燥した。乾燥物収量２０６．９ｇ、収率９５．３％で、
純度９９％のＮ−カルボキシフェニルマレイミドの白色
粉末が得られた。このＮ−カルボキシフェニルマレイミ
ド１ｇは、スチレン１０ｇに完全に溶解し、溶液は透明
だった。

【００３０】実施例５ 実施例１と同様の反応装置に、無水マレイン酸１０７．
８ｇ、トルエン２５０ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミ
ド５０ｇ、３，５−ジターシャリブチル−４−ヒドロキ
シ安息香酸銅０．３ｇ、ｐ−トルエンスルホン酸５ｇを
加え、窒素ガス通入下で１１４℃に加熱撹拌し、シクロ
ヘキシルアミン９８．１ｇを３．５時間かけて滴下し
た。反応中に生成した水は検水管より除いた。溶媒還流
下で５時間反応させた後、反応液をＲＰＬＣにより分析
した結果、反応収率は９８．５％であった。

【００３１】次に、窒素ガスを止め、反応物中の有機溶
媒を減圧下で除いた。脱溶媒したものに４００ｇの水を
加えて７０〜８０℃で洗浄した後、水層を除いた。次
に、２％クエン酸水溶液４００ｇを加え、７０℃で撹拌
洗浄し、水層を除いたものに、さらに水４００ｇを加
え、７０℃で１５分間撹拌洗浄した後、水層を除いた。
次に、５０％含水エタノール３００ｇを加え、５０℃で
１５分間洗浄した後、１０℃で結晶を濾別し、乾燥し
た。乾燥物収量１６４ｇ、収率９２．１％で、純度９
９．８％、融点８７．２℃のＮ−シクロヘキシルマレイ
ミドの白色粉末を得た。なお、５０％含水エタノールで
洗浄しないものは、純度９９．１％、融点８６．９℃の
淡黄色粉末であった。

【００３２】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、重合物、副
生物の生成が抑制され、色相のよい高純度のＮ−置換マ
レイミド類が高収率で得られる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無水マレイン酸と第一アミンとを、下記
   一般式（Ｉ）で示される化合物と触媒の存在下におい
   て、有機溶媒中で加熱して脱水環化反応させることを特
   徴とするＮ−置換マレイミド類の製造方法。 【化１】
2. 【請求項２】 脱水環化反応により生成する反応混合物
   を、水、希酸溶液、含水アルコールで洗浄した後に、Ｎ
   −置換マレイミド類を単離することを特徴とする請求項
   １記載の製造方法。