JPH0737447B2 - ピリジン環を含有する芳香族ジアミンおよびその製造方法 - Google Patents

ピリジン環を含有する芳香族ジアミンおよびその製造方法

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JPH0737447B2 JP29884286A JP29884286A JPH0737447B2 JP H0737447 B2 JPH0737447 B2 JP H0737447B2 JP 29884286 A JP29884286 A JP 29884286A JP 29884286 A JP29884286 A JP 29884286A JP H0737447 B2 JPH0737447 B2 JP H0737447B2
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桂三郎 山口
幸宏 吉川
良満 田辺
彰宏 山口
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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、一般式(I)で表されるピリジン環を含有す
る芳香族ジアミンおよびその製造方法に関する。
本発明のピリジン環を含有する芳香族ジアミンは、かつ
て製造された例がないため既知の用途は知られていな
い。
これらの新規芳香族ジアミンは、ポリイミド樹脂、ポリ
アミド樹脂およびビスマレイミド樹脂の原料およびエポ
キシ樹脂の硬化剤として利用が期待される化合物であ
る。
(従来技術) 芳香族ジアミンは、ポリイミド樹脂またはポリアミド樹
脂の原料モノマーとして利用され、例えば、4,4′−ジ
アミノジフェニルエーテルを原料とする芳香族ポリイミ
ド樹脂(Du'pout社、商品名Kapton Vespel)が知られて
いる。
このポリイミド樹脂は、優れた耐熱性を有するが、成形
材料として用いる場合に加工が難しいという欠点があっ
た。このように、従来開発されたポリイミド樹脂には優
れた特性を示すものが多いが、優れた耐熱性を有するけ
れども加工性にはとぼしいとか、また加工性向上を目的
として開発された樹脂は、耐熱性に劣るなど、性能に一
長一短があった。
本発明者らは、芳香族長鎖エーテルジアミンを原料モノ
マーとするポリイミド樹脂について、例えば、2,2−ビ
ス(4−(3−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン
または4,4′−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニ
ル等を原料モノマーとしたものが優れた耐熱性に加え、
優れた加工性を有する高耐熱接着性のポリイミド樹脂で
あることを見出し先に出願した(特願昭60-186610、61-
046369)。
さらに、ピリジン環を含有する芳香族ポリイミド樹脂と
して、2,6−ビス(3−アミノフェノキシ)ピリジンを
原料モノマーとしたポリイミド樹脂が優れた耐熱性を有
し、且つ熱可塑性であるため加工性および耐熱接着性に
優れていることを見出し先に出願した(特願昭61-02693
6)。このポリイミド樹脂は、主鎖骨格中にピリジン環
を有しているため、金属イオンをドープすることにより
金属キレートを形成して、導電性が発現することも期待
される。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明の課題は、従来製造されたことがなく、芳香族長
鎖エーテルジアミンの優れた特性および主鎖骨格中にピ
リジン環を有する芳香族ジアミンの優れた特性の両方を
合わせ持つポリイミド樹脂の原料モノマーとして期待で
きる芳香族ジアミンおよびその製造方法を提供すること
である。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、このような課題の解決のため鋭意検討を
行った。
その結果、一般式(I) (式中、Xは を示す。またアミノ基の置換位置はエーテル結合に対し
て3−位または4−位である)で表されるピリジン環を
含有する芳香族ジアミンおよびこの化合物を、一般式
(II) (式中、Yはクロルまたはブロム原子を示し、アミノ基
の置換位置はエーテル結合に対して3−位または4−位
である)で表される2−(アミノフェノキシ)−6−ハ
ロゲノピリジンと一般式(III) HO−X−OH (III) (式中、Xは を示す)で表されるブフェノール類を塩基の存在下、非
プロトン性極性溶媒中で反応させて製造する方法を見出
した。
本発明の化合物は、以下のようにして製造できる。
使用する原料の2−(アミノフェノキシ)−6−ハロゲ
ノピリジンは、2,6−ジハロゲノピリジンと3−または
4−アミノフェノールから容易に製造できる(特願昭60
-280218)。
2−(アミノフェノキシ)−6−ハロゲノピリジンの使
用量は、ビフェノール類に対して2〜5倍モルであり、
好ましくは2〜3倍モルである。
また、使用する塩基は、アルカリ金属の水酸化物、炭酸
塩、重炭酸塩およびアルコキシド類であり、例えば、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭
酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、重炭酸ナ
トリウム、重炭酸カリウム、カリウムエトキシド、カリ
ウムイソプロポキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリ
ウムエトキシドおよびリチウムエトキシド等が挙げられ
る。工業的には、カリウムおよびナトリウムの水酸化
物、炭酸塩が使用される。これらは単独は勿論、2種類
以上を併用してもとくに差支えない。これら塩基の使用
量は、ブフェノール類に対して2当量以上あれば良く、
好ましくは2〜3当量で十分である。
次に、この方法において反応溶剤を使用し、通常、非プ
ロトン性極性溶剤を使用する。
この非プロトン性極性溶剤としては、N−メチルホルム
アミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルア
セトアミド、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチル−
2−イミダゾリジノン、リン酸ヘキサメチルトリアミ
ド、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホンおよびス
ルホラン等が挙げられる。これら溶剤の使用量は、特に
限定されないが、通常、原料に対して1〜10重量倍で十
分である。
なお、これら反応では4級アンモニウム塩、4級リン
塩、クラウンエーテルのような大環状ポリエーテル、ク
リプテートのような含窒素大環状ポリエーテル、含窒素
鎖状ポリエーテル、ポリエチレングリコールおよびその
アルキルエーテルのような相間移動触媒、銅粉および銅
塩などを反応促進剤として加えてもよい。
反応の実施に際しては、原料の装入方法など特に制限は
ないが、例えば(1)所定量のビフェノール類、塩基お
よび溶剤を装入してビフェノールのアルカリ金属塩をあ
らかじめ調製した後、2−(アミノフェノキシ)−6−
ハロゲノピリジンを添加して反応させる方法、または
(2)2−(アミノフェノキシ)−6−ハロゲノピリジ
ンを含むすべての原料を最初から装入して、そのまま反
応させる方法等があり、いずれの方法でも反応は進行し
特に制限はない。反応系内に水が生成する場合の除去す
る方法としては、窒素ガスを通気させることによって反
応中に系外へ徐々に除くか、またはベンゼン、トルエ
ン、キシレン、クロロベンゼン等を少量使用して共沸に
より系外へ除去する方法が用いられる。
反応温度は、通常100〜240℃の範囲、好ましくは120〜2
00°の範囲である。反応の終点は薄層クロマトグラフィ
ーまたは高速液クロマトグラフィー等により決定でき
る。
反応終了後、濃縮したのち、あるいはそのまま水等に排
出して目的物を得る。
(作用および効果) 本発明によれば、ピリジン環を含有する芳香族ジアミン
を2−(アミノフェノキシ)−6−ハロゲノピリジンと
ビフェノール類とを反応させることにより工業的に容易
に製造できる。この化合物は、ポリイミド樹脂またはポ
リアミド樹脂の原料モノマーとして優れた耐熱性、接着
性および加工性が期待できる。
(実施例) 本発明を実施例により更に詳細に説明する。
実施例1 攪拌装置および水分離器を備えた200mlフラスコにハイ
ドロキノン11.0g(0.1モル)、96%フレーク状水酸化カ
リウム12.8g(0.22モル)、1,3−ジメチル−2−イミダ
ゾリジノン100mlおよびベンゼン10mlを装入し、攪拌下
に窒素ガスを通気させながら昇温し、ベンゼンの還流状
態で反応系内の水分を水分離器により除去した。次に内
温を80℃以下に下げたのち、2−(3−アミノフェノキ
シ)−6−クロロピリジン45.2g(0.205モル)を挿入
し、再び昇温して内温を180〜190℃に保った。同温度で
8時間反応を行って終了した。反応液を冷却後、水500m
lに排出すると褐色の塊状物が析出した。これを濾過、
水洗後乾燥して粗1,4−フェニレンジオキシ−ビス〔6
−(3−アミノフェノキシ)−2−ピリジン)40.6gを
得た(収率84.9%)。
この粗結晶に35%塩酸水溶液20.8gと水200gおよびイソ
プロピルアルコール200gを加え加熱溶解させる。その
後、20〜25℃まで冷却し、析出した結果を濾別した後、
50%含水イソプロピルアルコール溶液に溶解させ、アン
モニア水で中和すると微褐色の結晶が析出した。これを
濾過し、乾燥して1,4−フェニレンジオキシ−ビス〔6
−(3−アミノフェノキシ)2−ピリジン〕を得た。融
点は147〜148.5℃であった。元素分析、IRスペクトルお
よびマススペクトルの測定結果は次の通りである。
元素分析(C28H22N4O4) C H N 計算値(%) 70.29 4.60 11.72 分析値(%) 70.75 4.50 11.33 IRスペクトル(KBr disk cm-1)3420、3340(アミノ
基)、1220(エーテル結合) MSスペクトル(M/e)478(M+),239 実施例2 攪拌装置を備えた200mlフラスコにハイドロキノン11.0g
(0.1モル)、2−(4−アミノフェノキシ)−6−ク
ロロピリジン45.2g(0.205モル)、無水炭酸カリウム2
0.7g(0.15モル)およびN,N−ジメチルホルムアミド100
mlを装入し、攪拌下に窒素ガスを通気させながら内温を
140〜150℃で15時間反応させた。
反応終了後、濾過して無機塩をのぞいたのち、減圧濃縮
して溶剤を回収した。この残査の褐色油状物に35%塩酸
水溶液20.8gと水200gおよびイソプロピルアルコール200
gを加え加熱溶解させる。この溶液に35%塩酸水溶液20.
8gを加え20〜25℃に冷却後、析出した結晶を濾別した。
この結晶を50%含水イソプロピルアルコール溶液に溶解
後、アンモニア水で中和すると微褐色の結晶が析出し
た。この結果を濾別した後、トルエンで再結晶すると白
色針状晶の1.4−フェニレンジオキシ−ビス〔6−(4
−アミノフェノキシ)−2−ピリジン〕33.9gを得た
(収率70.9%)。
融点は194〜195℃であった。元素分析、IRスペクトルお
よびマススペクトルの測定結果は次の通りである。
元素分析(C28H22N4O4) C H N 計算値(%) 70.29 4.60 11.72 分析値(%) 70.08 4.43 11.82 IRスペクトル(KBr disk cm-1)3410、3350(アミノ
基)、1220(エーテル結合) MSスペクトル(M/e)478(M+),239 実施例3 実施例1の反応で、4,4′−ジヒドロキシブフェニル18.
6g(0.1モル)、96%フレーム状水酸化ナトリウム9.2g
(0.22モル)、2−(3−アミノフェノキシ)−6−ク
ロロピリジン45.2g(0.205モル)および溶剤としてN−
メチルピロリドン100mlを用い、反応を150〜160℃で12
時間行った以外は同様に行い、2−メトキシエタノール
で再結晶して4,4′−ビフェニレンジオキシ−ビス〔6
−(3−アミノフェノキシ)−2−ピリジン〕の白色結
晶40.4gを得た(収率72.9%)。
融点は162〜163℃であった。元素分析、元素分析、IRス
ペクトルおよびマススペクトルの測定結果は次の通りで
ある。
元素分析(C34H26N4O4) C H N 計算値(%) 73.65 4.69 10.11 分析値(%) 74.01 4.16 10.14 IRスペクトル(KBr disk cm-1)3460、3380(アミノ
基)、1225(エーテル結合) MSスペクトル(M/e)554(M+),277、185 実施例4 原料に4,4′−ジヒドロキシビフェニル18.6g(0.1モ
ル)、2−(4−アミノフェノキシ)−6−クロロピリ
ジン45.2g(0.205モル)、塩基を無水炭酸ナトリウム1
5.9g(0.15モル)および溶剤にN,N−ジメチルホルムア
ミド100mlを用い、攪拌下に窒素ガスを通気させながら1
40〜150℃で16時間反応させた。反応終了後、反応液を
冷却し水500mlに排出すると褐色の結晶が析出した。こ
れを濾過、水洗後乾燥して粗4,4′−ビフェニレンジオ
キシ−ビス〔6−(4−アミノフェノキシ)−2−ピリ
ジン〕48.2gを得た(収率87.0%) この粗結晶を35%塩酸水20.8gと水200gおよび2−メト
キシエタノール200gを加え加熱溶解させる。これに食塩
20gを加え20〜25℃まで冷却し、析出した結晶を濾別
後、50%含水2−メトキシエタノール溶液に溶解させ、
アンモニア水で中和すると、微褐色の結晶が析出した。
これを濾過、乾燥して4,4′−ビフェニレンジオキシ−
ビス〔6−(4−アミノフェノキシ)−2−ピリジン〕
を得た。
融点は118〜119.5℃であった。元素分析、IRスペクトル
およびマススペクトルの測定結果は次の通りである。
元素分析(C34H26N4O4) C H N 計算値(%) 73.65 4.69 10.11 分析値(%) 73.74 4.16 10.25 IRスペクトル(KBr disk cm-1)3420、3360(アミノ
基)、1220(エーテル結合) MSスペクトル(M/e)554(M+),277、185 実施例5 実施例2の反応で、原料を2,2−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン22.8g(0.1モル)、2−(3−アミ
ノフェノキシ)−6−クロロピリジン(45.2g(0.205モ
ル)、および溶剤をスルホランに替え、反応を150〜160
℃で14時間行った以外は同様に行い、20メトキシエタノ
ールとイソプロピルアルコールの混合溶剤で再結晶する
と、白色針状晶の2,2−ビス{4−〔6−3−アミノフ
ェノキシ)−2−ピリジルオキシ〕フェニル}プロパン
の結晶40.8gを得た(収率68.5%)。
融点は139〜140℃であった。元素分析、IRスペクトルお
よびマススペクトルの測定結果を次の通りである。
元素分析(C28H22N4O4) C H N 計算値(%) 74.50 5.37 9.40 分析値(%) 74.08 5.56 9.35 IRスペクトル(KBr disk cm-1)3430、3370(アミノ
基)、1220(エーテル結合) MSスペクトル(M/e)596(M+),298 実施例6 実施例1の反応で、原料を2,2−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン22.8g(0.1モル)、2−(4−アミ
ノフェノキシ)−6−クロロピリジン45.2g(0.205)お
よび溶剤にN,N−ジメチルホルムアミド100mlに替え、反
応を140〜150℃で15時間行った以外は同様に行い、粗2,
2−ビス{4−{6−(4−アミノフェノキシ)−2−
ピリジルオキシ〕フェニル}プロパン49.5gを得た(収
率83.0%)。この粗結晶を2−メトキシエタノールで再
結晶を行い、微褐色の結晶を得た。
融点は118〜119.5℃であった。元素分析、IRスペクトル
およびマススペクトルの測定結果は次の通りである。
元素分析(C37H32N4O4) C H N 計算値(%) 74.50 5.37 9.40 分析値(%) 75.0. 5.20 9.55 IRスペクトル(KBr disk cm-1)3410、3360(アミノ
基)、1220(エーテル結合) MSスペクトル(M/e)596(M+),298

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(I) (式中、Xは を示す。またアミノ基の置換位置はエーテル結合に対し
    て3−位または4−位である)で表わされるピリジン環
    を含有する芳香族ジアミン。
  2. 【請求項2】一般式(II) (式中、Yはクロルまたはブロム原子を示し、アミノ基
    の置換位置はエーテル結合に対して3−位または4−位
    である)で表される2−(アミノフェノキシ)−6−ハ
    ロゲノピリジンと一般式(III) HO−X−OH (III) (式中、Xは を示す)で表されるビフェノール類を塩基の存在下、非
    プロトン性極性溶媒中で反応させることを特徴とする一
    般式(I) (式中、Xは を示す。またアミノ基の置換位置はエーテル結合に対し
    て3−位または4−位である)で表されるピリジン環を
    含有する芳香族ジアミンの製造方法。
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